Logo (Main page)

Многочастотные исследования гигантской радиовспышки в рентгеновской двойной с черной дырой GRS 1915+105 на временах от 9 минут до 9 дней

English version

    Трушкин С.А., Бурсов Н.Н., Шевченко А.В., Цыбулев П.Г., Нижельский Н.А. (САО РАН)

    В многочастотных (2-30 ГГц) исследованиях на радиотелескопе РАТАН-600 рентгеновской двойной звезды с черной дырой (ЧД), прототипного микроквазара GRS 1915+105 была зарегистрирована экстремально яркая вспышка после перехода источника в крайне низкое и жесткое рентгеновское состояние. Яркость вспышки достигла 5.5 Ян на частоте 2.3 ГГц (то есть радиосветимость выросла до 1035 эрг/c), что выше когда-либо зарегистрированных значений за 30 лет с момента открытия объекта. Далее впервые мы проследили эволюцию вспышки на двух частотах 4.7 и 8.2 ГГц в новом для телескопа режиме многоазимутальных (МА) наблюдений, когда измерения проводились каждые 8.6 минуты 31 раз в сутки. Радиовспышка сопровождалась постепенным ростом потока в мягком рентгеновском диапазоне (MAXI, 2-20 кэВ). В оптически тонком радиоспектре синхротронного излучения электронов, спектральный индекс плавно изменился от +0.15 до −0.95 за первые восемь дней. Обнаруженные вариации потока на временах от 30 до 300 минут соответствуют физическому размеру области радиоизлучения от 4 до 40 астрономических единиц, вероятно, внутри струйного выброса. В восьми МА-измерениях впервые обнаружены квазипериодические осцилляции с амплитудой до 10% от среднего потока на временных интервалах от 30 до 100 минут. Мы связываем эту гигантскую вспышку GRS 1915+105 с формированием релятивистских струйных выбросов в процессе снижения аккреции вещества с нормальной звезды, когда, как стало недавно известно, сильный дисковый ветер одновременно и затеняет основной рентгеновский поток и снижает темп аккреции. Очевидное сходство вспышечного события в GRS 1915+105 с гигантскими вспышками в микроквазарах Cyg X-3, SS433 и Swift J1727.8-1613 подразумевает подобные физические процессы аккреции на черные дыры звездных масс.

    За 30-летнюю историю изучения микроквазара, мы впервые столкнулись с крайне необычным вспышечным явлением в двойной системе, которое проливает свет на физику аккреции на ЧД звездных масс и формирование мощных коллимированных струй.

Рис. 1. Кривые блеска на пяти частотах по измерениям на Северном секторе РАТАН-600 (крестики), совмещенные с многоазимутальными измерениями на Южном секторе с Плоским отражателем (точки).
Рис. 2. Эволюция радиоспектра в течение первых десяти дней вспышки. Спектр становился постепенно круче, или в рентгеновской атрибутике, мягче.

Работа выполнена в рамках государственного задания САО РАН.

Опубликовано:
ATel #15974, #16008; #16168, HEA-2023.

Для контактов — С.А. Трушкин, д.ф.-м.н., заведующий лабораторией радиоастрофизики САО РАН