Новые ключи к разгадке природы тусклого рентгеновского источника в сердце Галактики

Международная группа астрономов, используя данные различных космических телескопов, провела наблюдения за недавно обнаруженным крайне тусклым рентгеновским транзиентом 4XMM J174610.7–290020. Результаты этой наблюдательной кампании, опубликованные 2 октября на сервере препринтов arXiv, позволили получить новые важные данные о природе данного объекта.

Крайне тусклые рентгеновские транзиенты (VFXTs) — это двойные рентгеновские системы, испытывающие периодические вспышки, пиковая светимость которых не превышает 10³⁶ эрг/с, что делает их значительно тусклее типичных рентгеновских двойных. На сегодняшний день в Млечном Пути обнаружено всего несколько десятков таких объектов, и лишь около дюжины — в центральной области нашей галактики.

Из-за их чрезвычайно низкой светимости детально исследованы были лишь единицы VFXTs. Поэтому обнаружение и изучение новых транзиентов этого класса имеет критически важное значение для формирования полной картины их популяции.

4XMM J174610.7–290020, также известный как Swift J174610–290018, представляет собой именно такой транзиент в галактическом центре, впервые зарегистрированный космическим аппаратом NASA «Swift» в феврале 2024 года. Он был обнаружен примерно в 6,7 угловых минутах к востоку от Стрельца А*, что на расстоянии 26 700 световых лет от Земли соответствует проективному расстоянию в 52,16 световых года.

С момента своего открытия, 4XMM J174610.7–290020 продемонстрировал две значительные вспышки. Группа астрономов под руководством Джованни Стела из обсерватории Брера в Италии решила пристально измотреть эти события в надежде пролить свет на природу этого VFXT. «Мы стремимся охарактеризовать вспышку, произошедшую в 2024 году, и вторую, отдельную вспышку в 2025 году, чтобы понять природу и свойства аккреционного потока этого нового VFXT», — отметили ученые в своей работе.

Наблюдения показали, что вспышки 2024 и 2025 годов длились 50 и 5 дней соответственно, а их светимость в диапазоне 2–10 кэВ составила около 10–120 и 60–90 × 10³⁴ эрг/с. Эти две вспышки стали самыми яркими из когда-либо зарегистрированных для данного источника, что окончательно подтвердило его классификацию как VFXT.

Согласно исследованию, спектр 4XMM J174610.7–290020 характеризуется спектральным наклоном около 2–3, что типично для VFXT, являющихся рентгеновскими двойными системами с нейтронной звездой и звездой-донором малой массы. Более того, во время обеих вспышек транзиент демонстрировал спектры с выраженным комплексом линий железа.

Проанализировав архивные данные, астрономы обнаружили свидетельства потенциального рентгеновского взрыва I типа, произошедшего в 2004 году. Оказалось, что непосредственно перед этим взрывом источник был почти на два порядка тусклее, чем во время вспышек 2024 и 2025 годов.

Исследователи пришли к выводу, что полученные результаты с высокой долей вероятности указывают на то, что 4XMM J174610.7–290020 — это рентгеновская двойная система с нейтронной звездой, которую мы наблюдаем почти с ребра. В такой геометрии толстый аккреционный диск затрудняет прямой обзор центрального источника, экранируя его излучение.

«Данный сценарий прекрасно объясняет как общую низкую светимость этого транзиента, так и наличие необычных линий железа в спектре, которые формируются в наружных частях аккреционного диска или в околодисковом веществе», — пояснили авторы статьи.

Это открытие является важным шагом в понимании популяции «тихих» рентгеновских источников в центре нашей Галактики. Дальнейшие наблюдения за 4XMM J174610.7–290020 и поиск аналогичных объектов помогут определить, насколько распространены такие системы с ребровой ориентацией, и являются ли они ключом к объяснению природы многих других, до сих пор не идентифицированных, тусклых транзиентов.