Результати дослідження, опубліковані на сервері препринтів arXiv, проливають світло на природу джерела спалаху.
Використовуючи прилад Neutron Star Internal Composition Explorer (NICER) на борту Міжнародної космічної станції (МКС), астрономи вивчили недавній спалах акреційного мілісекундного рентгенівського пульсара, відомого як SAX J1808.4-3658.
Рентгенівські пульсари характеризуються суворими періодичними змінами інтенсивності однойменного випромінювання, які складають частки секунди. Акреційні мілісекундні рентгенівські пульсари (англ. accreting millisecond X-ray pulsars, AMXP) – своєрідний тип таких пульсарів, в яких короткі періоди обертання викликані тривалим перенесенням маси від маломасивної зірки-компаньйона через акреційний диск на повільно обертової нейтронної зірки.
Астрономи сприймають AMXP як астрофізичні лабораторії, які мають вирішальне значення для дослідження процесів при термоядерних вибухах. Однак AMXP відносно рідкісні, і на сьогодні за допомогою NICER та інших космічних обсерваторій виявлено лише кілька десятків об’єктів цього типу.
Тимчасова еволюція спалаху SAX J1808 у 2022 році, відстежувана за допомогою NICER.
Кредит: Іліано та ін., 2022.
SAX J1808.4-3658 (або скорочено SAX J1808) виявили в 1996 році за допомогою рентгенівського супутника BeppoSAX. Він засік спалах рентгенівського випромінювання. Через два роки його класифікували як перший акреційний мілісекундний рентгенівський пульсар. Об’єкт, розташований на відстані близько 11 400 світлових років від Землі, складається з нейтронної зірки на орбіті з коричневим карликом-компаньйоном (з масою близько 0,05 маси Сонця). Орбітальний період системи становить трохи більше двох годин.
З моменту відкриття у SAX j1808 зафіксували десять спалахів тривалістю близько місяця з періодом повторення 2-3 роки. Нещодавно, 19 серпня 2022 року, почався черговий спалах цього пульсара, який помітив прилад MAXI на борту МКС. Команда астрономів на чолі з Джулією Ілліано з римської обсерваторії в Італії почала спостерігати за SAX j1808 незабаром після початку спалаху, сподіваючись отримати більше інформації про властивості пульсара.
Астрономи підтвердили, що частота обертання SAX J1808 зменшувалася із середньою швидкістю -0,001 пГц/с. Результат узгоджується з втратами енергії, очікуваними від обертового магнітного диполя такого типу.
Вперше за двадцять років спостережень дослідження показало, що орбіта SAX j1808 скоротилася з минулої епохи. Астрономи відзначили, що довготривалу поведінку орбіти можна описати 11-секундною модуляцією з періодом 21 рік.
Очікується, що новий спалах SAX J1808 відбудеться в 2025 році. Автори статті підкреслили, що спостереження цієї події мають вирішальне значення для підтвердження їх висновків про еволюцію орбіти цього пульсара.