Kentaurus X-3

Centaurus X-3 ( eng.  Centaur X-3 , 4U 1118-60 ) je rentgenový pulsar s periodou 4,84 sekund. Je to první objevený rentgenový pulsar a třetí zdroj rentgenového záření objevený v souhvězdí Kentaura . Systém se skládá z neutronové hvězdy obíhající kolem masivního modrého veleobra spektrálního typu O, nazývaného hvězda Krzeminski podle svého objevitele Wojciecha Krzemińského ( polsky Wojciech Krzemiński ). Z veleobra na neutronovou hvězdu dochází k narůstání hmoty , což vede k tvorbě rentgenového záření .

Historie

Centaurus X-3 se stal prvním kosmickým rentgenovým zdrojem pozorovaným během experimentů 18. května 1967. První rentgenové spektrum a měření polohy byly získány pomocí zařízení instalovaného na meteorologické raketě [9] . V roce 1971 byly na satelitu Uhuru provedeny studie ve formátu 27 pozorování trvajících 100 sekund. Byla zjištěna perioda pulsace 4,84 sekundy [10] s odchylkou asi 0,02 sekundy. Poté bylo zjištěno, že periodické variace lze popsat sinusovou křivkou s periodou 2,09 dne. Změny v době registrace pulsů jsou považovány za důsledek Dopplerova jevu způsobeného orbitálním pohybem zdroje, a proto indikují dvojitou strukturu Centaura X-3 [11] .

Navzdory podrobným údajům o Uhuru, jako je doba oběhu systému, perioda pulsací rentgenového záření a nižší odhad hmotnosti zákrytové hvězdy , nebylo možné optickou složku detekovat po dobu tří let. Stalo se tak zejména proto, že Centaurus X-3 je v rovině Galaxie ve směru ramene Carina-Sagittarius a objekt je pozorován mezi mnoha dalšími slabými objekty. Centaurus X-3 byl nakonec identifikován jako slabá a silně červenající proměnná hvězda nacházející se vně a poblíž oblasti nejistoty pozorování Uhuru [12] .

Hvězdný systém

Centaurus X-3 se nachází v rovině Galaxie ve vzdálenosti asi 5,7  kpc od Slunce [5] ve směru spirálního ramene Střelce. Je součástí spektroskopického dvojhvězdného systému. Proměnná složka se nazývá Krzeminského hvězda a je veleobra. Rentgenová složka je rotující magnetická neutronová hvězda.

Rentgenová komponenta

Rentgenové záření vzniká jako výsledek akrece hmoty z rozšířené atmosféry modrého obra přes vnitřní Lagrangeův bod L1. Proudící plyn zjevně vytváří akreční disk a poté se spirálovitě řítí a padá na neutronovou hvězdu, přičemž uvolňuje gravitační potenciální energii. Magnetické pole neutronové hvězdy směruje přicházející plyn do kompaktních horkých míst na povrchu hvězdy, kde vzniká rentgenové záření.

Neutronová hvězda je pravidelně zastíněna obří druhou složkou každých 2,1 dne [5] ; taková pravidelná zatmění trvají čtvrtinu oběžné doby. Sporadicky dochází také k poklesu hladin rentgenového záření.

Studium rotační periody Centaura X-3' po dlouhé časové období ukázalo, že rychlost rotace neutronové hvězdy se zvyšuje s klesající periodou pulsací. Poprvé byl podobný efekt pozorován u této hvězdy a u objektu Hercules X-1 , poté byl objeven u dalších rentgenových pulsarů. Nejjednodušší vysvětlení tohoto efektu bere v úvahu vliv momentu hybnosti přenášeného na neutronovou hvězdu přibývající hmotou.

Hvězda Krzeminského

Krzeminského hvězda má hmotnost 20,5krát větší než Slunce a je to slabě vyvinutá horká hmotná hvězda s poloměrem 12 slunečních poloměrů . Hvězda patří do spektrální třídy O6-7 II-III.

O správnosti identifikace optické složky není téměř pochyb, protože vlastnosti objektu jsou v souladu s obdobím a fází Centaura X-3 a vykazují podobnou dvojitou světelnou křivku jako v jiných masivních binárních systémech. Elipsoidní vlastnosti pozorované ve světelné křivce naznačují silnou slapovou deformaci veleobra, téměř vyplňující její Rocheův lalok . Viditelná složka je v souladu s odhady hmotnosti odvozenými z rentgenových dat; minimální poloměr je odvozen z doby trvání zatmění v oblasti rentgenového záření.

Poznámky

1. ↑ 1 2 Fuhrmeister, B. & Schmitt, JHMM (2003), Systematická studie variability rentgenového záření v průzkumu ROSAT all-sky survey , Astronomy and Astrophysics vol. 403: 247–260 , DOI 10.1051/0004-60303061:2 
2. ↑ Samus', N.N.; Goranskii, V.P.; Durlevich, OV & Zharova, AV (červenec 2003), Elektronická verze druhého dílu Všeobecného katalogu proměnných hvězd s vylepšenými souřadnicemi , Astronomy Letters vol. 29 (7): 468–479 , DOI 10.1134/1.1589864 
3. ↑ 1 2 3 Gaia Data Release 2  (anglicky) / Konsorcium pro zpracování a analýzu dat , Evropská kosmická agentura - 2018.
4. ↑ TDC; Popel; Reynolds, A. P.; Roche, P.; Norton, AJ; Přesto, M.D.; Morales-Rueda, L. Hmotnost neutronové hvězdy v Centauru X-3  (anglicky)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . - Oxford University Press , 1999. - Sv. 307 , č.p. 2 . - str. 357 . - doi : 10.1046/j.1365-8711.1999.02605.x . - .
5. ↑ 1 2 3 4 Naik, Sachindra; Paul, Biswajit & Ali, Zulfikar (srpen 2011), Rentgenová spektroskopie vysokohmotného rentgenového binárního pulsaru Centaurus X-3 nad jeho binární orbitou , The Astrophysical Journal Vol . 737 (2): 79 , DOI 10.1088 0004-637X/737/2/79 
6. ↑ John M.; blondýnka. Stínový vítr ve vysokohmotných rentgenových dvojhvězdách  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1994. - Sv. 435 . — S. 756 . - doi : 10.1086/174853 . - .
7. ↑ SA; Tjemkes; Van Paradijs, J.; Zuiderwijk, EJ Optické světelné křivky masivních rentgenových dvojhvězd  // Astronomie a astrofyzika  . - EDP Sciences , 1986. - Sv. 154 . — S. 77 . - .
8. ↑ Duflot M., Figon P., Meyssonnier N. Vitesses radiales. Katalog WEB: Wilson Evans Batten. Radiální rychlosti: Katalog Wilson-Evans-Batten , 1995. svazek 114, s. 269–280.
9. ↑ Chodil, G.; Mark, Hans; Rodrigues, R. & Seward, F. (září 1967), Spektrální a lokalizační měření několika zdrojů kosmického rentgenového záření včetně proměnného zdroje v Centauru , Physical Review Letters vol. 19(11): 681–683 , DOI 10.1103/PhysRe .19.681 
10. ↑ Giacconi, R.; Gursky, H.; Kellogg, E. & Schreier, E. (1971), Objev periodických rentgenových pulsací v Centauru X-3 z UHURU , Astrophysical Journal T. 167: L67 , DOI 10.1086/180762 
11. ↑ Schreier, E.; Levinson, R.; Gursky, H. & Kellogg, E. (15. března 1972), Evidence for the Binary Nature of Centaurus X-3 from UHURU X-Ray Observations , Astrophysical Journal Vol. 172: L79–L89 , DOI 10.1086/180896 
12. ↑ Krzeminski, W. (září 1974), Identifikace a UBV fotometrie viditelné složky binárního systému Centaurus X-3 , Astrophysical Journal vol . 192: L135–L138 , DOI 10.1086/181609 

Odkazy

• Historie frekvence otáčení Cen X-3
• Cen+X-3