Открытие новых черных дыр, нейтронных звезд и белых карликов телескопом ART-XC им. М.Н. Павлинского обсерватории «Спектр-РГ»
В 2024 году была завершена работа по анализу данных глубокого обзора центральной области нашей Галактики Млечный Путь и первых пяти обзоров всего неба (2019 – 2022 гг.), проведенных российским рентгеновским телескопом ART-XC им. М. Н. Павлинского на борту обсерватории «Спектр-РГ».
На всем небе было зарегистрировано более 1500 источников жесткого рентгеновского излучения, из которых примерно 10 % ранее не были известны. В основном, это аккрецирующие сверхмассивные черные дыры, скрытые за толщей газа и пыли в ядрах других галактик.
В области центра нашей Галактики было обнаружено более 170 источников, треть из которых ранее не были известны. По предварительным оценкам, подавляющая часть источников в центре Галактики — аккрецирующие белые карлики с сильным магнитным полем.
С октября 2023 по ноябрь 2024 г. телескоп ART-XC провел еще два полных обзора всего неба, в ходе которых также открыл интересные объекты. Самым необычным оказался яркий транзиент SRGA J144459.2-604207, новый представитель редкого класса аккрецирующих миллисекундных пульсаров. Нейтронная звезда в этой двойной системе вращается вокруг своей оси с частотой в 448 Гц, а во время максимума вспышки на ее поверхности примерно каждые два часа происходили мощные термоядерные взрывы. Такая регулярность вспышек также делает новый источник четвертым известным «часовым барстером».
Такие «хорошо темперированные» вспышки, связанные с нестабильным термоядерным горением накопившегося на поверхности нейтронной звезды вещества, являются отличным диагностическим инструментом, который позволил астрофизикам узнать много нового о системе — например, выяснить, что внешние слои звезды-компаньона обогащены гелием.
Российский рентгеновский телескоп ART-XC на борту обсерватории «Спектр-РГ» – единственный в мире зеркальный рентгеновский телескоп с широким полем зрения, который позволяет решить задачу построения карты всего неба и его отдельных областей в жестких рентгеновских лучах на недостижимом ранее уровне детализации. Сейчас он продолжает «в рабочем порядке» проводить обзор всего неба, который продолжится в 2025 г.
В 2024 году коллектив создателей телескопа ART-XC им. М. Н. Павлинского: сотрудники ИКИ РАН, РФЯЦ-ВНИИЭФ, ГК «Роскосмос», АО «НПО Лавочкина» — стал лауреатом премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники «за создание первого российского рентгеновского зеркального телескопа ART-ХС, открывающее новое направление в технологиях отечественного космического приборостроения».
Работа выполнена в отделе астрофизики высоких энергий ИКИ РАН под руководством члена-корреспондента РАН Лутовинова Александра Анатольевича в широкой кооперации с коллегами из других российских и зарубежных институтов в рамках темы государственного задания FFWG-2022-0010 ВСЕЛЕННАЯ рег. №122042500020-2, грант Минобрнауки 075-15-2024-647, грант РНФ 19-12-00396. Направление ПФНИ 1.3.7 (Астрономия и исследования космического пространства)
Научные результаты, полученные с помощью телескопов ART-XC им. М. Н. Павлинского и eROSITA на борту обсерватории «Спектр-РГ», а также многие другие новые работы обсуждаются на всероссийской конференции «Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра – 2024», которая открылась сегодня в ИКИ РАН и продлится до 26 декабря 2024 г.
Дополнительная информация
- Molkov S.V., Lutovinov A.A., Tsygankov S.S., Suleimanov V.F., Poutanen J., Lapshov I.Yu., Mereminskiy I.A., Semena A.N., Arefiev V.A., Tkachenko A.Yu. Discovery of SRGA J144459.2-604207 with the SRG/ART-XC telescope: A well-tempered bursting accreting millisecond X-ray pulsar. Astronomy and Astrophysics, vol. 690, id.A353. DOI: 10.1051/0004-6361/202450581
- Sazonov S., Burenin R., Filippova E., Krivonos R., Arefiev V., Borisov K., Buntov M., Chen C.-T., Ehlert S., Garanin S., Garin M., Grigorovich S., Lapshov I., Levin V., Lutovinov A., Mereminskiy I., Molkov S., Pavlinsky M., Ramsey B.D., Semena A., Semena N., Shtykovsky A., Sunyaev R., Tkachenko A., Swartz D.A., Uskov G., Vikhlinin A., Voron V., Zakharov E., Zaznobin I. SRG/ART-XC all-sky X-ray survey: Catalog of sources detected during the first five surveys. Astronomy and Astrophysics, vol. 687, id. A183 (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202348950
- Semena A., Vikhlinin A., Mereminskiy I., Lutovinov A., Tkachenko A., Lapshov I., Burenin R. 8. SRG/ART-XC Galactic Bulge deep survey. I. Maximum likelihood source detection algorithm for X-ray survey. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 533, p. 313-323 (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae1741
- Semena A., Mereminskiy I., Lutovinov A., Sazonov S., Arefiev V., Borisov K., Burenin R., Buntov M., Garanin S., Garin M., Grigorovich S., Karasev D., Krivonos R., Levin,V.. Lapshov I., Molkov S., Pavlinsky M., Shtykovsky A., Semena N., Sunyaev R., Tkachenko A., Vikhlinin A., Voron V. SRG/ART-XC Galactic Bulge deep survey. II. Catalogue of point sources. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 529, p. 941-952 (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae189