Учёные провели уникальные рентгеновские поляриметрические и спектральные наблюдения яркой маломассивной рентгеновской двойной звезды Serpens X-1.В недавно опубликованной статье на сервере препринтов arXiv группа астрономов под руководством Франческо Урсини из Университета Рома Тре в Риме представила результаты наблюдательной кампании, направленной на изучение природы этой системы.
Serpens X-1, расположенная примерно в 25 000 световых лет от нас, является ярким, устойчивым атоллом нейтронной звезды (atoll source) маломассивной рентгеновской двойной звезды (LMXB). Это один из самых ярких в рентгеновском диапазоне атоллов, известных на сегодняшний день, и поэтому он является прекрасной целью для рентгеновской поляриметрии. Атоллы нейтронных звёзд являются важными объектами для изучения физики нейтронных звезд и аккреционных процессов.
Целью миссии было изучение поляриметрических и спектральных свойств Serpens X-1 с помощью миссии рентгеновского диапазона IXPE, космической обсерватории NICER и решётки телескопов NuSTAR. Наблюдения показали, что степень поляризации рентгеновского излучения для Serpens X-1 составляет менее 2,0% в диапазоне энергий 2–8 кэВ, что может быть связано с малым углом наклона (примерно 25 градусов) источника.
Кроме того, наблюдения выявили четыре рентгеновских всплеска типа I от Serpens X-1, свойства которых согласуются с предыдущими исследованиями. Это первый случай, когда IXPE идентифицировал рентгеновские всплески типа I. Верхний предел поляризации всплеска составил 80%.
Исследование также подтвердило наличие релятивистского компонента отражения в рентгеновском спектре — широкой линии железа. Исследователи обнаружили, что эта линия железа требует содержания железа примерно в пять раз больше солнечного, что согласуется с предыдущими оценками.
По словам Франческо Урсини, «результаты нашей наблюдательной кампании дают важную информацию о природе Serpens X-1 и подтверждают, что эта система является одним из самых ярких в рентгеновском диапазоне атоллов, известных на сегодняшний день».
Авторы статьи пришли к выводу, что полученные поляризационные и спектральные свойства Serpens X-1 в целом сопоставимы с другими маломассивными рентгеновскими двойными нейтронными атоллами, исследованными с помощью IXPE. Это предполагает схожую геометрию Serpens X-1 с этими системами.
Работа имеет важное значение для понимания природы рентгеновских двойных звёзд и их роли в формировании Вселенной. Результаты исследования будут полезны для дальнейших исследований в области астрофизики и космологии.