Cygnus X-3 — это известный источник рентгеновского излучения , с мягкими и жесткими рентгеновскими лучами, интенсивность которых варьируется. Периоды, когда жесткие рентгеновские лучи имеют минимальную интенсивность, известны как мягкие состояния. Он находится менее чем в половине градуса от гамма- пульсара, но сам по себе является слабым источником гамма-излучения. Он также показывает периодические вспышки гамма-излучения, по-видимому, все происходящие во время мягкого состояния. [6] [7]
Из-за изменений в излучении на разных длинах волн Лебедь X-3 получил обозначение переменной звезды V1521 Лебедя. [9]
Вспышки
Cygnus X-3 примечателен своим интенсивным рентгеновским излучением, но он также примечателен своими гамма- и радиовспышками, во время которых он становится самым ярким радиоисточником в Млечном Пути . [10] Гамма-вспышки, по-видимому, происходят в период затишья перед крупной радиовспышкой. [6] [7]
Во время гигантских радиовспышек релятивистская струя была разрешена примерно в течение14 ° направлены прямо на нас. [10]
Двоичная система
Cygnus X-3 демонстрирует устойчивые изменения во всех длинах волн сПериод 4,8 ч . Природа инфракрасного спектра и рентгеновского излучения интерпретируется как двойная система, содержащая звезду Вольфа-Райе (WR) и компактный объект.Изменения продолжительностью 4,8 часа интерпретировались как затмения [6], но это считается маловероятным, поскольку не наблюдается четко выраженных периодических спадов яркости [2] .
Орбита двойной системы точно не известна, за исключением периода. Поэтому массы компонентов точно не известны. Орбитальный анализ показал, что масса компактного объекта составляет менее 5 M ☉ , вероятно, около 2 M ☉ . Возможно, это нейтронная звезда , но более вероятно, что это черная дыра . [2] Единственным известным примером будет комбинация звезды WR и черной дыры. [11]
Хотя сочетание звезды WR и компактного объекта было бы уникальным, сам компонент WR почти наверняка станет черной дырой очень быстро по астрономическим временным масштабам. Сверхновая или возможный прямой коллапс в черную дыру ожидаются в течение миллиона лет или около того. Однако моделирование системы Cygnus X-3 предполагает, что скорее всего двойная звезда будет нарушена любым событием сверхновой. [12]
События космических лучей от Cygnus X-3 ранее приводили к экзотическим предложениям, таким как звезда, состоящая из кварков , [13], но теперь объясняются как возникающие в релятивистской струе. Объяснение необычной связи между рентгеновскими лучами и гамма-лучами и радиовспышками заключается в том, что компактные объекты производят струи вдоль своей оси вращения, внутри плотного ветра от звезды WR. Эти струи эвакуируют кокон внутри ветра при входе в жесткое состояние, а затем гасятся ветром при входе в мягкое состояние. Вспышки производятся во время перехода в жесткое состояние, когда струи взаимодействуют с плотным ветром. [10]
Расстояние
Cygnus X-3 находится в направлении ассоциации Cygnus OB2 в комплексе Cygnus X , хотя он гораздо дальше. [4] Его расстояние можно оценить относительно Cygnus OB2, изучая рентгеновское гало, создаваемое пылью между нами и Cygnus X-3. Расстояние до Cygnus OB2 точно не известно, но этот метод дает возможные расстояния до Cygnus X-33,4 кпк или9,3 кпк . [14]
Есть небольшой источник рентгеновского излучения.16 ″ от Лебедя X-3, который меняется с тем же периодом с задержкой по фазе примерно2,7 ч . Предполагается, что это глобула Бока, находящаяся примерно на том же расстоянии, что и Лебедь X-3. Используя молекулярную линию излучения этого объекта, найдены два возможных расстояния6,1 ± 0,6 кпк и7,8 ± 0,6 кпк . Статистическое среднее значение равно7,4 ± 1,1 кпк . [4]
^ ab Cutri, Roc M.; Skrutskie, Michael F.; Van Dyk, Schuyler D.; Beichman, Charles A.; Carpenter, John M.; Chester, Thomas; Cambresy, Laurent; Evans, Tracey E.; Fowler, John W.; Gizis, John E.; Howard, Elizabeth V.; Huchra, John P.; Jarrett, Thomas H.; Kopan, Eugene L.; Kirkpatrick, J. Davy; Light, Robert M.; Marsh, Kenneth A.; McCallon, Howard L.; Schneider, Stephen E.; Stiening, Rae; Sykes, Matthew J.; Weinberg, Martin D.; Wheaton, William A.; Wheelock, Sherry L.; Zacarias, N. (2003). "VizieR Online Data Catalog: 2MASS All-Sky Catalog of Point Sources (Cutri+ 2003)". Коллекция электронных каталогов CDS/ADC . 2246 : II/246. Bibcode : 2003yCat.2246....0C. S2CID 115529446.
^ ab Tavani, M.; et al. (2009-12-03). "Экстремальное ускорение частиц в микроквазаре Cygnus X-3". Nature . 462 (7273): 620–623. arXiv : 0910.5344 . Bibcode :2009Natur.462..620T. doi :10.1038/nature08578. PMID 19935645. S2CID 205218989.
^ Занин, Р.; Фернандес-Барраль, А.; Де Она Вильхельми, Э.; Агаронян Ф.; Бланш, О.; Бош-Рамон, В.; Галиндо, Д. (2016). «Гамма-лучи, обнаруженные со стороны Лебедя X-1, вероятно, струйного происхождения». Астрономия и астрофизика . 596 : А55. arXiv : 1605.05914 . Бибкод : 2016A&A...596A..55Z. дои : 10.1051/0004-6361/201628917.
^ Самусь, НН; Дурлевич, О.В.; и др. (2009). "VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007-2013)". VizieR On-line Data Catalog: B/GCVS. Первоначально опубликовано в: 2009yCat....102025S . 1 : B/gcvs. Bibcode :2009yCat....102025S.
^ abc Koljonen, KII; MacCarone, T.; McCollough, ML; Gurwell, M.; Trushkin, SA; Pooley, GG; Piano, G.; Tavani, M. (2018). "Гипермягкое состояние Cygnus X-3. Ключ к гашению струй в рентгеновских двойных?". Astronomy and Astrophysics . 612 : A27. arXiv : 1712.07933 . Bibcode : 2018A&A...612A..27K. doi : 10.1051/0004-6361/201732284. S2CID 53577189.
^ Лутовинов, АА; Ревнивцев, МГ; Цыганков, СС; Кривонос, РА (2013). "Популяция устойчивых массивных рентгеновских двойных звезд в Млечном Пути". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 431 (1): 327. arXiv : 1302.0728 . Bibcode :2013MNRAS.431..327L. doi : 10.1093/mnras/stt168 .
