Журнал наблюдения релятивистских объектов (ЧД, НЗ, БК...)

[diant]

Всегда с удовольствием наблюдаю на небе такие вещи, коих, как известно, крайне мало из доступных в небольшие любительские инструменты. Если говорить о наблюдениях из города (да еще из Москвы) - то вообще кот наплакал.

БК, например, из легких и практически всегда доступных (в любой, даже самый скромный инструмент), выделяется конечно система o2 Эридана.
О ней у меня такая запись в бортовом журнале (ctrl+v):

40 Eri (она же o2 Eri) – тройная система (A–BC) с белым карликом B. Расстояние до системы всего 16 св. лет.
   Компонент А: обычная звезда класса K1V (4.4m), на удалении 83" от которой находится легко различимая пара BC (с разделением компонент ~8").
   Компонент B: Белый карлик DA3 (9.5m), виден даже в 80-мм телескоп!
   Компонент С: тусклый красный карлик (11.2m).

Что касается ЧД, то до сих пор была только одна система в Лебеде, легко доступная в Москве в практически любой инструмент - Cyg X-1. До нее около 7000 св. лет, и голубой гигант там имеет блеск 8.95m, нет вопросов. Сама ЧД там весьма массивная - 21 Ms.

И вот недавно добавилась вторая система с ЧД, да еще с весьма увесистой - Gaia BH3 в Орле.
Поисковую карту прилагаю. Себе в бортовой журнал вписал следующее:

Gaia BH3 (11,5m) — Черная Дыра массой 33Ms в двойной системе с периодом 11,6 лет в паре со старой звездой GIII (5212K, 0.76Ms, 4.9Rs)
   из гало МП с ультранизкой металличностью [Fe/H] = –2,56. Расстояние до системы ~1920 ly. Блеск звезды — 11,5m.
   Другие имена: UCAC4-525-105284, Gaia EDR3 4318465066420528000

[Degen1103]

кот наплакал

В соседней теме с не меньшим удовольствием наблюдают вполне релятивистские BL Lac, Perseus A, MRK 421, MRK 501 и пр.

[diant]

О, радостно слышать! Значит я не один такой сумасшедший, кто смотрит туда, где ничего не видно, - а ему хорошо)))
Но где же счастливая тема!?

PS. Глянул блеск BL Lac - 14.7m, печаль. Но ничего, жизнь продолжается....

[Degen1103]

Но где же счастливая тема!?

Вот, пожалуйста 😀

Есть джеты и поярче BL Lac, но, конечно, релятивистские объекты - не для бинокля.
_{Для выбора удобно применять таблицу AAVSO Target Tool}

[Degen1103]

из легких и практически всегда доступных

V831 Cas 11,3-11,5V HMXB/XP в скоплении NGC 663.

(кликните для показа/скрытия)

HMXB
High Mass X-ray Binaries. Systems with a massive star (usually an O or B star, a Be star or a blue supergiant) and a compact object (generally a neutron star, a black hole or a white dwarf). A fraction of the stellar wind of the normal star is captured by the compact object and produces X-rays as it falls onto it or onto an accretion disk that's surrounding it. In X-ray binaries, the subtypes indicate which kind of behavior the binary displays, like X-ray bursts (XB), large amplitude outbursts also in the visual (XN), reflection effect (XR) or it may also inform about the object's nature, e.g.: if the compact object is a pulsar (XP). Refer to the subtypes list below.
XP
X-ray pulsar systems. The primary component is usually an ellipsoidal early-type supergiant. The reflection effect is very small and light variability is mainly caused by the ellipsoidal primary component's rotation. Periods of light changes are between 1 and 10 days; the period of the pulsar in the system is from 1 s. to 100 min. Light amplitudes usually do not exceed several tenths of a magnitude. Example: GP Vel.

_{См. также Periodicities in the high-mass X-ray binary system RX J0146.9+6121/LS I+61 235.}

[Degen1103]

См. также Periodicities in the high-mass X-ray binary system RX J0146.9+6121/LS I+61 235.

Не знаю, как товарищи получили свои периоды, но по данным ASAS-SN SP выходит крайне подозрительная величина 0,9995d.

[diant]

Degen1103, прошу прощения, отвечаю сейчас с задержками и не на все сразу.

но, конечно, релятивистские объекты - не для бинокля.

Это неверно, я ведь тему начал именно с примера бинокулярно-доступных релят. объектов - БК в системе о2 Eri и ЧД в системе Cyg X-1. Оба объекта ярче 10m.
Возможно, объекты 14, 15, 16m итд. и доступны любителям с ведрами где-нибудь под темным небом, но я прежде всего имею в виду тотально доступные почти всем релят. объекты, самые яркие.

Система V831 Cas - отличный пример, спасибо за нее. Я про нее никогда раньше не слышал...
Блеск - 11 с копейками, доступна в Москве даже 100мм рефрактору!
Поисковая карта ниже прилагается. Два слова о самой системе. Собственное движение в пользу ее принадлежности скоплению NGC663 в Кассиопее. О параллаксе пока не знаю (наверное он тоже в пользу, но надо его найти, у самого скопления параллакс кажется около 0,32 мс). НЗ в системе - архи медленный пульсар (~1400 сек), аккрецирующий вещество из декрецирующего диска молодой соседки Be-типа (таким образом система классифицируется как BeXRB). Возраст системы (если она из скопления) около 20-25 млн лет. Примерно каждый 450 суток в системе случается мощная рентгеновская вспышка.

[slava03]

Что касается ЧД, то до сих пор была только одна система в Лебеде, легко доступная в Москве в практически любой инструмент - Cyg X-1. До нее около 7000 св. лет, и голубой гигант там имеет блеск 8.95m, нет вопросов. Сама ЧД там весьма массивная - 21 Ms.

Вы глупости-то не пишите, а то не образованный пиппл и правду поверит, что в Мск в любительский телескоп можно увидеть реальную ЧД 

[slava03]

Если Вы ещё не знали, то информирую, что увидеть визуально в мелкую дудку можно только второй компонент системы, масса которой и захватывается ЧД

[diant]

О, оказывается существует абсолютный рекордсмен, самый яркий среди рентгеновских двойных. Осенним вечером где-нибудь под темным небом человек с острым зрением может увидеть эту систему просто невооруженным глазом! Для этого надо найти созвездие Персея и прямо под его вытянутой ногой (той, что крылатым сандалем почти наступает на Плеяды), то есть под звездой дзета Персея, разглядеть звездочку 6,0-6,8m, которая лучше всего известна под именем переменной X Per. Но можно и по номеру из каталога Генри Дрейпера - HD 24534.

Это будет система с пульсаром довольно низкой светимости не более ~10³⁵ эрг/сек (скромная аккреция), тоже с очень длинным периодом в 837 сек, в паре опять же с Be-звездой (B0Ve).
Орбита НЗ почти круговая, с периодом около 250 суток. Удаление от оптического компаньона (то есть от собственно X Per) - около 2 а.е., поэтому НЗ не пересекает декреционный диск Be-звезды и не дает рентгеновских вспышек в периастре. Предполагается, что пульсар питается аккрецией из медленного и плотного звездного ветра своего Be-компаньона.
Кстати, нахождение НЗ на такой широкой и почти круговой орбите - определенный вызов для теории взрывов сверхновых. Кик должен быть очень слабеньким, не более 50км/с.

PS. Система X Per является также оптически двойной - у нее на удалении около 23'' есть слабенький компаньон с блеском 12,3m. "This double is not physical", - пишет нам WDS, что, конечно, и следовало ожидать.
Расстояние до системы X Per ранее оценивали как >4000 св. лет (White et al. 1976; Robba & Warwick 1989) и тогда звезду классифицировали даже как O9.5IIIe. Потом его укоротили до 2300 св. лет (Lyubimkov et al. 1996) и переклассифицировали как B0Ve. Потом расстояние опыть вернули, потом опять понизили и т.д. Сейчас вроде сходятся на 800-900 пк (2600-3000 св. лет) - а значит она все же чуть ярче, чем B0Ve, что напрашивается интуитивно (при сравнении с другими).

PPS. В 2023 был опубликован сводный каталог галактических HMXBs с дистанциями Gaia DR3. Теперь X Per поставили строго на 1940 св. лет (с очень малым допуском), поэтому теперь она даже B1Ve.

Если Вы ещё не знали, то информирую, что увидеть визуально в мелкую дудку можно только второй компонент системы, масса которой и захватывается ЧД

Слава, спасибо, теперь мы будем это знать!

[AlexYu]

Если Вы ещё не знали, то информирую, что увидеть визуально в мелкую дудку можно только второй компонент системы, масса которой и захватывается ЧД

А можно поподробнее? Что именно можно увидеть? Ну звездочка (вторая компонента)... А как в любительских условиях увидеть, что там рядом ЧД?

[slava03]

А как в любительских условиях увидеть, что там рядом ЧД?

Никак.

[slava03]

А можно поподробнее? Что именно можно увидеть? Ну звездочка (вторая компонента)

Обычная звезда-спутник меньшей массы в сравнении с той, что стала ЧД в некогда существовавшей двойной системе и ничего кроме неё. Это может быть обычная звезда ГП.

[AlexYu]

Никак.

Я так и подозревал... И тогда не понятно в чем смысл. 

[Degen1103]

Никак.

И тогда не понятно в чем смысл. 

В некоторых случаях любители могут вполне точно отслеживать периодические колебания блеска двойной системы, содержащей компактный объект - например, SS Cyg. Мониторинг подобных звёзд любительскими средствами важен для изучения их вспышечной активности. Любители имеют шанс первыми обнаружить вспышку Новой, чему есть примеры на форуме.
_{В приложении - кривая блеска SS Cyg, полученная множеством любителей.}

[AlexYu]

В некоторых случаях любители могут вполне точно отслеживать периодические колебания блеска двойной системы, содержащей компактный объект -

Это другое дело. А периодический сдвиг координат "ущучить" любительским средствами нельзя?

[Degen1103]

Это другое дело.

Какое другое??? Именно из подобных наблюдений (конечно, полученных несравненно более мощными средствами и всеволновых) черпаются данные для изучения релятивистских объектов.

А периодический сдвиг координат "ущучить" любительским средствами нельзя?

М.б., какие-то эффекты линзирования могут быть доступны и любителям... Или станут доступными... Давно ли в существовании экзопланет сомневались - а сегодня любители их вовсю наблюдают!

[slava03]

любители могут вполне точно отслеживать периодические колебания блеска двойной системы, содержащей компактный объект - например, SS Cyg. Мониторинг подобных звёзд любительскими средствами важен для изучения их вспышечной активности. Любители имеют шанс первыми обнаружить вспышку Новой, чему есть примеры на форуме.

Но тут 3 момента:
1. Аккреция наблюдается не непосредственно, а через изменения колебания блеска системы
2. Второй компонент- это белый карлик, но не ЧД
3. Наблюдатель визуально всё равно не видит релятивистский объект, тем более в мелкодудку, да ещё и в центре Мск

[slava03]

М.б., какие-то эффекты линзирования могут быть доступны и любителям... Или станут доступными

Если это и произойдёт, то очень не скоро. Особенно при текущем положении дел в РФ.

[diant]

Еще одна довольно яркая релятивистская система, которую нельзя обойти вниманием - V725 Tau (поисковая карта прикладывается).
Блеск основной звезды: 8.9-9.6m. Система доступна в бинокль, хотя довольно далека - 5800 св. лет. (Gaia DR3).
В этой системе 105-сек пульсар обращается вокруг горячей Be-звезды класса O9.5III-Ve по довольно вытянутой орбите (e=0.47) с периодом 111 суток.

Система демонстрирует очень мощные вспышки (giant X-ray outbursts), последняя из которых случилась в ноябре 2020-м. Она продолжалась около месяца и в пике тогда звезда высвечивала в рентгене ~4х10³⁷ эрг/сек. Это ровно в 10,000 раз мощнее, чем Солнце светит в оптике.

==============
В телескопических наблюдениях 99%+ добавляет нам голова, а видно обычно менее 1% - смутные пятнышки, как говорили мне некоторые люди не в теме, заглядывавшие в окуляр (и чего это вы там такое рассматриваете, там же чернота и ничего не видать)))
Шутка. А если серьезно, конечно голову стоит подключать. Пример. Смотрим на релятивистскую систему HZ Her. Слабенькая звездочка 13-й величины, но почему-то переменная. А почему она переменная? А потому что НЗ близко, которая имеет светимость в рентгене на 2 порядка выше, чем видимая звездочка в оптике (это у нас маломассивная X-ray binary). И что? А то, что здесь полпериода оптическая звезда поворачивается к нам той стороной, которая прожаривается рентг. излучением НЗ. Иными словами X-Ray фотоны от НЗ разогревают близкую половину оптического компаньона и таким образом конвертируются в оптику. Итог: глядя в телескоп на эту звездочку в моменты ее максимума, вы видите глазами главным образом не обычные фотоны, рожденные термоядом в ядре звезды, а фотоны, рожденные напрямую в грав. поле релят. объекта и разменянные потом на мелочь в фотосфере соседки.