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

[AlexYu]

to AlexYu: Маленькое отступление о любителях и профи

Спасибо. Поучительная история. Впрочем, для меня ничуть не удивительная.

[Mirali]

to AlexYu: Маленькое отступление о любителях и профи (тем более Degen подбросил нам статью Чурепащука).

Доброе утро!
Антон, как всегда очень изящно и достоверно, спасибо!
С уважением, Мирали

[Mirali]

В самую суть. Именно в этом и разница между любителями и профи. Первые берут свои скопы и едут под темное небо поглазеть. Они видят нечто такое, чего профи не улавливают, не понимают. Им нравится то, что они видят головой. А профи нравятся графики и проч. Тут нет ничего обидного, просто разная психология (не глаза, те одинаковые).

От себя добавлю, что максимальное удовлетворение от "глазения" я получаю именно тогда, когда (до определенной степени, конечно 😊) понимаю, на что именно глазею. Физическую картину объекта или явления, в меру моего знания физики и астрономии😊
С уважением, Мирали

[diant]

От себя добавлю, что максимальное удовлетворение от "глазения" я получаю именно тогда, когда (до определенной степени, конечно 😊) понимаю, на что именно глазею. Физическую картину объекта или явления, в меру моего знания физики и астрономии😊

Саш, совершенно то же самое. И здесь, видимо, немалую роль играет развитие воображения в детстве - чего сейчас часто или недостает, или направляется в косую сторону.
Последние темные ночи в этом году в наших широтах... Только балкон пока и остается, и то неба нормального не дают!

[Mirali]

Последние темные ночи в этом году в наших широтах...

Антон, не драматизируй, еще будет август, потом осень и так далее
С уважением, Мирали

[diant]

Черепащук А.М.
60 ЛЕТ РЕНТГЕНОВСКОЙ АСТРОНОМИИ: ПЕРВЫЙ ПРОРЫВ В ИССЛЕДОВАНИЯХ ЧЕРНЫХ ДЫР
Земля и Вселенная. 2023. № 4 (352). С. 9-27.

Эту лекцию (которую в ЗиВе напечатали статьей) стоит прослушать вживую - Черепащук не раз читал ее в разных вариантах (и под разными названиями), и эти записи имеются в ютубе.

PS. Саш, все, набрался терпения и молчу...

[Degen1103]

эти записи имеются в ютубе

Да, конечно, обязательно стоит послушать!
Я, честно говоря, впервые узнал, что объём ЧД бесконечен. Казалось бы - куда уж проще, нет волос, а внутри...
В указанной статье очень порадовало коллапсирующее состояние вещества, давно пора!
_{(См. также НОВЫЕ ФОРМЫ МАТЕРИИ ВО ВСЕЛЕННОЙ Черепащука).}

[Degen1103]

Скоро, кстати, RU Peg вылезет, вполне реально летом-осенью отследить вспышку. Причем наблюдают эту систему преимущественно визуально, в отличие от более популярной SS Cyg.
_{Если, конечно, забыть про Sky Patrol.}

[diant]

Degen1103, пишите пожалуйста чуть подробнее, о какой системе вы говорите (по природе). Не все же сходу знают, что за буквами RU Peg скрывается катаклизмическая переменная с аккрецирующим белым карликом.

Вчера дали над Москвой неплохое небо, и как нарочно ни одной доступной релятивистской системы на весеннем небе! А балкон выходит на юго-восток. Беда прямо, беда))) Ну ничего, много другого вчера посмотрел.

Зато в моем бортовом журнале есть пополнение на зимнем небе, да еще какое - биноклярно-доступная система в Единороге, прямо над "Розеткой", с ЧД или НЗ (пока еще выясняют, там трудно решить).
Итак, звезда HD 259440 (она же TYC 158-3064-1) - видимый блеск 9,2m, супер! Карта прилагается.

Вкратце, что известно про объект. Основная звезда - Be-типа (B0Vpe).
История кажется такая: система сперва была зарегистрирована в гамма диапазоне, но как очень слабый источник в GeV-ых энергиях. Потом и рентгене (тоже слабый). Потом оказалось, что она излучает и в высокоэнергетичном гамма (TeV). Ее сейчас активно наблюдают с земли на черенковских телескопах. Невидимый релятивистский объект обращается вокруг звезды по довольно широкой орбите (317 суток, период получен из наблюдений в рентгене и подтвержден в гамма; с оптикой сложнее, корреляции нет и похоже она там не актуальна, то есть аккреции нет вообще). Расстояние до системы пока около 5500 св. лет, еще уточняется. ЧД там, или НЗ - пока гадают и собирают больше наблюдательных данных. Из ведущих гипотез пока такая: молодой пульсар, с мощным собственным ветром, который блокирует аккрецию (даже из звездного ветра, ибо декреционный диск Be-звезды темный объект похоже не пересекает даже в периастре). Но на границе ветров образуется ударная волна, которая и разгоняет частицы до TeV-ных энергий.

Больше ничего не скажу, но объект необычный, коих немного. Да и вообще, тот факт, что систему зарегистрировали, я думаю, всецело обязан общем подъему чувствительности современных X- and G-телескопов. Раньше такие тихие системы пролетали мимо внимания.

[diant]

Летом в Лебеде, кроме системы Cyg X-1 с ЧД, можно еще наблюдать более близкую систему с НЗ, находящуюся на расстоянии 3600 св. лет.
Это известная переменная V2175 Cyg на границе Лебедя и Ящерицы, немного западнее рассеянного скопления NGC7243. Блеск видимой звезды здесь 9.3m, спектральный класс B3e (система соответственно будет BeXB). Не могу более сказать про нее ничего толкового (не вижу статей), но сомнений по этой системе нет - она давно уже помещена в каталоги тесных рентгеновских двойных с нейтронными звездами.
Другие имена системы: BD +49 3718, SAO 51568, 1H 2202+501

PS. Вдруг понял, почему весенние созвездия так скупы на галактические релятивистские системы: Волосы Вероники ведь - северный полюс Галактики!

[diant]

Единственный известный мне "весенний" галактический релятивистский объект (находится где-то на границе Льва и Малого Льва) - система PSR J1048+2339, состоящая из миллисекундного пульсара и маломассивной звезды (LMXB), - увы, настолько слаба, что доступна только фотографически. В полосе SDSS g она имеет блеск всего 17.9m.

А теперь две чрезвычайно интересные (для этой темы) карты, сделанные в галактической системе координат (в центре - объект Sgr A*).
Взяты из статьи Yue Zhao et al, "Evidence for mass-dependent peculiar velocities in compact object binaries: Towards better constraints on natal kicks", 2023.

На 1-й карте - 24 известных системы с ЧД; стрелками обозначены их собственные движения в пространстве.
На 2-й карте - то же самое, только с НЗ.

[Degen1103]

А теперь две чрезвычайно интересные (для этой темы) карты

Указанная на карте ЧД SS 433 в Акуле тоже, кстати, скоро вылезет.
Звёздочка блеском около 14.5V расположена в паре градусов от приметного астеризма "Яндекс".

Система с микроквазаром имеет два периода: орбитальный 13,0848d для эллиптической пары и "релятивистский", связанный с прецессией диска. В VSX указан период 165.5d, но по данным ASAS-SN Sky Patrol и AAVSO вроде как 162d выходит. _{Однако не настаиваю} 

[Mirali]

Из ведущих гипотез пока такая: молодой пульсар, с мощным собственным ветром, который блокирует аккрецию (даже из звездного ветра, ибо декреционный диск Be-звезды темный объект похоже не пересекает даже в периастре). Но на границе ветров образуется ударная волна, которая и разгоняет частицы до TeV-ных энергий.

Антон, спасибо! Какая же классная физика!
С уважением, Мирали

[diant]

Саша, согласен, физика красивая штука, но я максималист и мне всегда хочется знать все до корней, то есть до сути, до смысла, ради которого все происходит. И я внутренне не сомневаюсь, что у релятивистских объектов есть глубокий и естественный смысл в природе, как бы своя роль в космосе, по-видмому очень важная. (А не просто смерть звезды и мусорное ведро, как пока выходит). Какие-то роли физика уже открыла - например, синтез тяжелых элементов в r-процессе. Но многие и возможно главные роли этих звезд (особенно ЧД и НЗ) я думаю пока еще сокрыты от нашего понимания.

Изучаю сейчас с большим интересом диаграммы Крускала-Секереша - и тысяча вопросов, многое не понимаю. Даже такая мысль возникла: если бы какой-нибудь профи астроном, спец в этих делах, согласился бы ответить на вопросы дураков (типа меня) и предоставил бы себя на растерзание на полтора часа (больше бы наверное он моих глупых вопросов не выдержал), я бы с удовольствием его помучил))) Но это конечно шутка. Пытаюсь понемногу понять что-то сам. Ладно, это лирическое отступление.

Вернемся к теме.
Чертовски интересная нейтронная звезда сидит в Кассиопее у всех на виду - и снова доступна просто в бинокль! Карта прилагается.
Система BD+60 73 (она же TYC 4016-883-1, она же - открытый в 2003 году INTEGRAL'ом объект IGR J00370+6122).
Визуальный блеск 9.66m, кажется, что она вот тут у нас под боком. Ан нет! Расстояние до системы по Гайе (DR3) - около 10600 св. лет!
А все дело в том, что главная звезда там - голубой сверхгигант (то есть это у нас SGXB система) - звезда класса BN0.7Ib с оцененной массой около 22Ms.
Ветер от нее дует хороший, точнее отличный. И НЗ на тесной орбите (а там всего 16 суток период!) должна так наедаться, что светимость в рентгене, казалось бы, должна была открыть эту систему еще для слепого глаза UHURU. Ан нет! Максимум, что она может - 10³⁵ эрг/сек. А в минимуме и вовсе 10³². Причем переход к минимуму происходит ступенькой, когда рентг. светимость падает до 4х10³³ - она вдруг прыг и сразу опускается скачком до 10³².

Гадают, чего там творится и пока мне нравится одна версия (не могу оценить ее правдоподобие, но кажется правдоподобной). Суть в том, что при spin-периоде пульсара аж 674 сек (поначалу считали 346 сек, но это была 1я гармоника), он по-видимому обладает неслабым магнитным полем - еще не магнетар, но замагничен много сильнее типичных HMXB. В итоге, когда он отходит по орбите от своей гигантской соседки (эксцентриситет там 0.48), его магнитное поле берет верх над ветром голубого гиганта и он скачком включает режим пропеллера. Поживем увидим, а пока можно туда посмотреть и поразмышлять....

[diant]

Указанная на карте ЧД SS 433 в Орле тоже, кстати, скоро вылезет.
Звёздочка блеском около 14.5V расположена в паре градусов от приметного астеризма "Яндекс".

Система-то замечательная, да вот блеск у нее даже в максимуме едва из 13m вылазит. Не для визуала в городе она...
А так, да, интересная система. Как я понял, там удачно сложились два фактора: тот, кто отдает, валит с горой; и тот, кто принимает, поглощает по максимуму. Первый фактор обеспечен полным заполнением полости Роша оптической звездой, второй - принимающая сторона там ЧД. Получается аккреция в сверхэддингтоновском режиме. Была бы она на пару величин ярче - можно было бы ее и глазами в городе смотреть.

[Degen1103]

Чертовски интересная нейтронная звезда сидит в Кассиопее у всех на виду - и снова доступна просто в бинокль!

...да вот только рентгеновские катаклизмы почти не заметны в оптике. Гигант, наверное, всё засвечивает.

[diant]

А там и катаклизмов нет. Я так понимаю, что им и взяться неоткуда. Гигант не является Be-звездой и не имеет декреционного диска. Пульсару на своем пути нечего пересекать. А то, что он берет из ветра, усваивает очень неохотно в силу замагниченности. Все по тихому в этой системе, короче.

[Degen1103]

Кстати, на блазар MRK 421 в Медведице удобно наводиться

...а вот MRK 501 в Геркулесе отыскать немного посложней.

_{См. также Results of studying the radio and optical variability properties of MRK 501 active galaxy.}

[diant]

Еще одна бинокулярно-доступная система северного неба с релятивистским объектом прячется в Цефее.
Итак, Цефей, созвездие, имеющее на своей южной границе "карман внутрь" (тот самый, где находится галактика "Фейерверк") и "карман наружу", в Ящерицу. В последнем и притаился  наш магнетар.

Итак, ищем во втором кармане звезду BD+53 2790 (она же TYC 3973-812-1) с видимым блеском 9.8^m. Поисковая карта внизу.
Сама оптическая звезда, кстати, тоже заставляет астрономов ломать голову. Поначалу, когда УХУРУ обнаржил рентг. излучение оттуда, а потом уже и сама звезда была отождествлена как оптический компаньон своего невидимого релят. объекта (там НЗ по ходу), звезду отнесли к классу Be-звезд - то есть голубых гигантов с быстрым вращением и мощным истечением вещества через декреционный диск. Потом это дело отменили и буковку "e" из спектральной классификации убрали. Она стала O9.5Vp (буковку "p" объясню чуть позже).

Теперь о НЗ. Прежде всего ее главная особенность, которую пока не "закрыли" и, будем надеяться, не закроют, заключается в том, что этот рентгеновский пульсар считается магнетаром с полем 2x10¹³ - 10¹⁴ Гаусс; и тогда это единственный известный аккрецирующий магнетар, породивший HMXB систему. Его рентг. светимость весьма скромная - порядка 2х10³⁴ эрг/сек. Вращается НЗ ультра-медленно, spin-период 5540-5570 сек (пять тысяч, описки нет). Вращение тормозится тоже быстро. Орбита НЗ очень тесная, период всего 9,55 суток (есть версия, что это 1я гармоника и тогда 19 суток, но все равно выходит тесная, да еще e ~ 0.30). Другими словами, магнетар ходит очень близко к своему голубому гиганту (кстати, правильно говорить карлику, но язык не поворачивается) и вроде как аккрецирует прямо из его звездного ветра (без всякого Be-диска).

И вот четыре года назад заново полученный спектр главной звезды (кстати неважный, как пишут сами авторы) все же обнаружил раздвоенную эмиссионную линию Аш-альфа, что интерпретировали как свидетельство в пользу наличия декреционного диска и буковку "e" вернули. А еще спектр оптической звезды показывает избыток гелия (при нормальном содержании водорода, то есть это не оборвыш типа WR) - видимо, отсюда буква "p". Поэтому теперь это у нас звезда O9.5Vep (то есть снова Oe-звезда с диском).

Чисто мое впечатление - котовасия там какая-то пока в общей картине, и надо еще разбираться и со звездой и тем, как аккрецирует магнетар (и магнетар ли...). Но даже при всей этой котовасии рентгеновский пульсар в этой системе мы имеем бесспорно, на тесной орбите и аномально замедлившийся.

[diant]

Совсем рядом со знаменитой миридой хи Лебедя, а также под боком у ЧД в системе Cyg X-1 ("под боком" это у нас на небе, но в реальности сильно дальше пространственно) прячется (или сияет) еще одна бинокулярно-доступная релятивистская система с НЗ, причем снова уникальная в своем роде.

Главная особенность этой системы, пожалуй, сама оптическая звезда. Долгое время она считалась красным гигантом, возможно, заполняющим свою полость Роша, а может быть, сливающим вещество на НЗ просто посредством звездного ветра. Светимость этого рентг. пульсара, кажется, близка к 10³⁶ эрг/сек. Довольно умеренно, но уже и не мало. В силу красного гигантизма главной звезды эту систему сразу отнесли к редчайшему классу симбиотических рентг. систем с НЗ. И вот полетела Гайя, все померяла, выдала дистанцию около 11000 св. лет и... старые оценки пришлось отбросить. Теперь это у нас не красный гигант, а массивный красный сверхгигант с оцененной массой порядка 9-12 Ms и радиусом под 600 Rs.

Еще две особенности этой системы связаны с самим пульсаром. Его орбита очень широкая, период >3 лет. И наконец, его вращение настолько заторможенно, что и определить-то его непросто - спин-период этого пульсара что-то около 5 часов!

Система ищется просто - это TYC 2673-2004-1, звезда 10-й звездной величины в Лебеде. Карта прилагается.