Моя жизнь в астрономии

Поскольку из анализа длительности рентгеновского затмения и из спектроскопических наблюдений линий поглощения в спектре оптической звезды рядом авторов получалось малое значение отношения масс в системе SS433 (q = 0,15 ÷ 0,30), необходимо было понять причину значительного отличия этих оценок q от нашей оценки q > 0,6. В 2019 году, в связи с публикацией командой гамма-обсерватории ИНТЕГРАЛ специального номера журнала New Astronomy Reviews, приуроченного к 20-летию работы этой обсерватории, мы получили приглашение опубликовать в этом номере нашу статью по исследованиям объекта SS433. В этой статье, которая вышла в 2020 году (авторы: А. М. Черепащук, К. А. Постнов, С. В. Молков, Э. А. Антохина, А. А. Белинский), мы привели результаты моделирования, которые объясняют эти расхождения. В последние годы появились теоретические исследования (Э. ван ден Хёвел, К. Павловский и др.), в которых было показано, что при достаточно большом отношении масс компонент в системе SS433 (q > 0,29) оптическая звезда может устойчиво переполнять свою полость Роша и истекать не только через внутреннюю точку Лагранжа L₁, но и через внешнюю точку Лагранжа L₂, теряя угловой момент и формируя околозвездную оболочку, вращающуюся с большой скоростью (до 200 км/с). Устойчивое переполнение звездой полости Роша при q > 0,29 обусловлено конечной «пропускной способностью» окрестностей внутренней точки Лагранжа L₁, рассматриваемых как сопло Лаваля, что ограничивает поток вещества звезды, перетекающего на релятивистский объект. В этом случае общая оболочка в системе не образуется, и система эволюционирует как полуразделенная, с наблюдаемыми обеими компонентами. При малом отношении масс q < 0,29 система неизбежно погружается в общую оболочку.

Опираясь на эти идеи, мы разработали математическую модель системы SS433 с оптической звездой, переполняющей свою полость Роша. Поскольку при этом размеры звезды значительно больше, чем в случае простого заполнения ею полости Роша, нам удалось проинтерпретировать рентгеновское затмение релятивистского объекта оптической звездой при большом отношении масс q = 0,4 ÷ 0,8. Это сняло описанное выше противоречие с данными других авторов, которые интерпретировали рентгеновское затмение в модели с оптической звездой, точно заполняющей (но не переполняющей) полость Роша. Кроме того, как уже отмечалось, истечение через внешнюю точку Лагранжа L₂ приводит к формированию вращающейся околозвездной оболочки. Такая оболочка была открыта по наблюдениям как в оптическом, так и в радиодиапазоне группой английских ученых под руководством Кэтрин Блэнделл. Селективное поглощение света оптической звезды в этой околозвездной оболочке, вращающейся со скоростью около 200 км/с, может сильно искажать наблюдаемую кривую лучевых скоростей этой звезды и приводить к занижению отношения масс q.

Вывод о большом отношении масс в SS433 нам удалось подкрепить, используя результаты интерферометрических наблюдений SS433 в ближнем ИК-диапазоне с высоким угловым разрешением ~ 10^-3 секунды. Группа европейских ученых использовала интерферометрическую систему GRAVITY, которая объединяет четыре 8‑метровых телескопа Европейской южной обсерватории в единый интерферометр с базой около 130 метров. При столь высоком угловом разрешении авторам удалось непосредственно «увидеть» околозвездную оболочку вокруг SS433 и измерить ее скорость вращения. В 2019 году в MNRAS вышла наша статья (авторы: А. М. Черепащук, К. А. Постнов, А. А. Белинский) с описанием новой оценки отношения масс в системе SS433 (q > 0,6 ÷ 0,7), в которой использовались результаты наблюдений системы GRAVITY.