Міжнародна група астрономів здійснила прорив у вивченні давно відомої, але загадкової рентгенівської подвійної системи. Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Nature Astronomy, об’єкт, відомий як Cygnus X-3 (Лебідь X-3), виявився прихованим надяскравим джерелом рентгенівського випромінювання (ULX).
Рентгенівські подвійні системи, що складаються зі звичайної зірки і компактного об’єкта (чорної дірки або нейтронної зірки), є одними з найенергетичніших потужних явищ у Всесвіті. У нашій галактиці виявлено кілька сотень таких систем, що відрізняються високоефективним процесом виділення гравітаційної енергії.
Система Лебідь X-3, виявлена на початку 1970-х років, довгий час спантеличувала вчених своєю незвичайною поведінкою. Вона періодично ставала одним із найінтенсивніших радіоджерел у космосі, але через кілька днів тьмяніла або зовсім зникала. Це явище, назване в 1973 році Робертом Х’єльмінгом (RM Hjellming) «астрономічною загадкою Лебедя X-3», стимулювало ранні міжнародні зусилля щодо координації астрономічних спостережень.
Ключ до розгадки цієї таємниці знайшли завдяки використанню супутника Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), запущеного NASA у грудні 2021 року. Доктор Олександра Веледіна (Alexandra Veledina), провідний автор дослідження з Університету Турку (Фінляндія), пояснює: «Використання рентгенівського поляризованого “зору” дозволило нам краще зрозуміти конфігурацію матерії навколо компактного об’єкта. Ми виявили, що він оточений оболонкою із щільної речовини. Світло, яке ми спостерігаємо, є відображенням від внутрішніх стінок воронки, утвореної навколишнім газом, що нагадує чашу з дзеркальною внутрішньою частиною».
Це відкриття спричинило ідентифікацію Лебедя X-3 як представника класу надяскравих джерел рентгенівського випромінювання. Ці об’єкти поглинають речовину з такою величезною швидкістю, що значна частина не потрапляє всередину горизонту подій, а викидається з системи.
Професор Юрі Путанен (Juri Poutanen), співавтор дослідження, додає: «ULX зазвичай спостерігаються як плями, що світяться, на зображеннях галактик. Їх випромінювання посилюється рахунок фокусуючого ефекту навколишньої воронки компактного об’єкта, діючи подібно мегафону. Однак через величезні відстані, що в тисячі разів перевищують розміри Чумацького Шляху, вони здаються рентгенівським телескопам відносно тьмяними. Наше відкриття виявило яскравий аналог цих далеких ULX у нашій власній галактиці».
Це відкриття відкриває новий розділ у вивченні екстремальних космічних явищ і надає можливість більш глибокого дослідження процесів поглинання матерії надмасивними об’єктами. Очікується, що подальші дослідження Лебедя X-3 допоможуть вченим краще зрозуміти природу ULX та їх роль в еволюції галактик.