Моя жизнь в астрономии

В 2021–2022 годах мы (А. М. Черепащук, Т. С. Хрузина, А. И. Богомазов) опубликовали две статьи по определению параметров рентгеновской двойной системы Sco X-1, содержащей аккрецирующую нейтронную звезду. Система Sco X-1 – первый рентгеновский источник, открытый в 1962 году и расположенный за пределами Солнечной системы. Из-за сильной физической переменности объекта Sco X-1 = V818 Sco долго не удавалось установить периодичность в изменениях его блеска и построить надежную орбитальную кривую блеска. Лишь в 2016 году с борта космической обсерватории «Кеплер», предназначенной для поиска экзопланет, были получены надежные оптические кривые блеска системы V818 Sco – оптического двойника рентгеновского источника Sco X-1. Интерпретация этих кривых блеска нашим методом позволила впервые за шестьдесят лет исследований объекта Sco X-1 дать оценки параметров этой рентгеновской двойной. Оказалось, что оптическая звезда-донор, заполняющая свою полость Роша в этой системе, – это маломассивная (масса ~ 0,4 М_☉) звезда, обладающая значительным избытком радиуса для своей массы, что говорит о том, что звезда отклонилась от состояния теплового равновесия из‑за значительной потери массы. Показана также возможность непротиворечивой интерпретации оптических кривых блеска системы V818 Sco в рамках модели, когда оптическая звезда не заполняет свою полость Роша. Рентгеновское излучение в данном случае формируется при аккреции нейтронной звездой звездного ветра оптической звезды, индуцированного мощным рентгеновским прогревом со стороны нейтронной звезды. Возможность такой реализации феномена рентгеновской двойной системы была предсказана в середине 1970‑х годов А. В. Тутуковым, М. М. Баско и Р. А. Сюняевым.

Наряду с маломассивными рентгеновскими двойными системами, содержащими в качестве звезд – доноров вещества маломассивные (~ 1 М_☉) звезды позднего спектрального класса, мы в нашей группе занимаемся исследованием массивных рентгеновских двойных систем, в которых звезды-доноры имеют большую массу (более 5–6 М_☉). Наши исследования опираются на наблюдения, выполненные на 2,5‑метровом телескопе КГО.

Эволюционные пути маломассивных и массивных рентгеновских двойных систем различаются. В маломассивных рентгеновских двойных из‑за большого различия в начальных массах компонент во время первичного обмена масс реализуется стадия эволюции с общей оболочкой, а в массивных системах на этой стадии эволюции общая оболочка не образуется, и такие системы эволюционируют как полуразделенные. Из массивных тесных двойных систем в конце их эволюции образуются тесные пары черных дыр, слияние которых приводит к формированию всплесков гравитационно-волнового излучения.

Особый интерес представляют исследования массивных рентгеновских двойных систем на продвинутой стадии эволюции, когда вторичный обмен масс между компонентами либо завершился и на месте истекающей ОВ-звезды образовался гелиевый остаток – звезда Вольфа–Райе (WR), либо близок к завершению, как это происходит в объекте SS433.