Используя прибор Neutron Star Internal Composition Explorer (NICER) на борту Международной космической станции (МКС), международная группа астрономов изучила недавнюю вспышку аккрецирующего миллисекундного рентгеновского пульсара, известного как SAX J1808.4−3658. Результаты исследования, опубликованные 19 декабря на сервере препринтов arXiv , проливают больше света на природу этого источника.
Рентгеновские пульсары демонстрируют строгие периодические изменения интенсивности рентгеновского излучения, которые могут составлять доли секунды. Аккрецирующие миллисекундные рентгеновские пульсары (AMXP) представляют собой своеобразный тип рентгеновских пульсаров, в которых короткие периоды вращения вызваны длительным переносом массы от маломассивной звезды-компаньона через аккреционный диск на медленно вращающуюся нейтронную звезду.
Астрономы воспринимают AMXP как астрофизические лаборатории, которые могут иметь решающее значение для расширения наших знаний о процессах термоядерных взрывов. Однако AMXP относительно редки, и на сегодняшний день с помощью NICER и других космических обсерваторий идентифицировано всего несколько десятков объектов этого типа.
SAX J1808.4−3658 (или сокращенно SAX J1808) был обнаружен в 1996 году с помощью рентгеновского спутника BeppoSAX во время вспышки рентгеновского излучения. Два года спустя, когда от этого источника были обнаружены пульсации рентгеновского излучения, он был классифицирован как первый аккрецирующий миллисекундный рентгеновский пульсар. Объект, расположенный на расстоянии около 11 400 световых лет от нас, состоит из нейтронной звезды на орбите с коричневым карликом-компаньоном (с массой около 0,05 массы Солнца). Было измерено, что орбитальный период системы составляет около 2,01 часа.
SAX J1808 претерпел десять вспышек продолжительностью около месяца с периодом повторения 2–3 года с момента своего открытия. Недавно, 19 августа 2022 года, началась очередная вспышка этого пульсара, которую заметил прибор «Монитор рентгеновского изображения всего неба» (МАХИ) на борту МКС. Группа астрономов во главе с Джулией Иллиано из Римской обсерватории в Италии начала наблюдать за SAX J1808 вскоре после начала вспышки, надеясь получить больше информации о свойствах этого пульсара.
Во время самой последней вспышки SAX J1808 после распада пиковой светимости примерно в один ундециллион эрг/с примерно за неделю она вступила в стадию повторной вспышки продолжительностью около одного месяца. Подобное поведение наблюдалось и в предыдущих вспышках.
Анализируя текущую вспышку, астрономы подтвердили, что частота вращения SAX J1808 уменьшалась со средней скоростью -0,001 пГц/с, как предполагалось в предыдущих исследованиях. Этот результат согласуется с потерями энергии, ожидаемыми от вращающегося магнитного диполя массой 100 ярдов см 3 .
Исследование показало, что впервые за последние двадцать лет эволюция орбитальной фазы показала, что орбита SAX J1808 сократилась с прошлой эпохи. Астрономы отметили , что долговременное поведение орбиты можно описать 11-секундной модуляцией с периодом 21 год.
Ожидается, что новая вспышка SAX J1808 произойдет в 2025 году. Авторы статьи подчеркнули, что наблюдения этой предстоящей вспышки будут иметь решающее значение для подтверждения их выводов об эволюции орбиты этого пульсара.
