Популяция массивных рентгеновских двойных в Большом

УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
П.Е. ШТЫКОВСКИЙ1, М.Р. ГИЛЬФАНОВ1,2
1Институт
2Институт
космических исследований РАН, Москва, Россия
астрофизики общ. Макса Планка, Гархинг, Германия
ПОПУЛЯЦИЯ МАССИВНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ ДВОЙНЫХ
В БОЛЬШОМ МАГЕЛЛАНОВОМ ОБЛАКЕ
Мы изучаем популяцию массивных рентгеновских двойных в БМО по данным
обсерватории XMM-Newton. Функция светимости популяции в области больших
светимостей согласуется с предсказаниями универсальной, однако наблюдается
недостаток слабых источников. Мы показываем, что кроме эффектов статистики,
такой недостаток источников может быть связан с эффектом пропеллера. Также
мы обнаружили, что пространственное распределение массивных рентгеновских
двойных отличается от ожидаемого, мы показываем, что отличие можно объяснить "эффектами возраста".
В результате исследования популяций рентгеновских двойных в ряде
галактик было показано, что поведение функции светимости (ФС) массивных рентгеновских двойных в первом приближении подчиняется универсальному степенному закону пропорциональному темпу звездообразования родительской галактики [1]. Применимость этого приближения была
проверена в широком диапазоне темпов и режимов звездообразования в
диапазоне светимостей Lx(2-10кэВ)>1035 эрг/с. Изучение популяции массивных рентгеновских двойных в Большом Магеллановом Облаке (БМО),
являющемся одной из ближайших (d~50 кпс) к нам галактик, дает уникальную возможность исследовать ФС на малых светимостях, где ее поведение не изучено. Действительно, современные обсерватории Chandra и
XMM-Newton позволяют детектировать на таких расстояниях источники
со светимостями ~несколько*1033 эрг/с.
Мы изучаем популяцию массивных рентгеновских двойных в БМО по
данным телескопа XMM-Newton. Большинство детектируемых нами источников являются ядрами активных галактик, которые мы видим "на
просвет" через БМО. Исходя из свойств оптических компаньонов мы
идентифицируем набор кандидатов в массивные рентгеновские двойные.
ФС проидентифицированных кандидатов в массивные рентгеновские
двойные (см. рис.1) в области больших светимостей согласуется с предсказаниями универсального закона. Однако в области малых светимостей
наблюдается меньше источников, чем предсказывает универсальная ФС.
Статистическая значимость этого недостатка невелика, поэтому он может
быть как результатом статистической флуктуации, так и реальным эффекISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 7
17
УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
том. Таким эффектом приводящим к недостатку источников с малыми
светимостями может быть, например, эффект пропеллера [2]. Суть его
заключается в том, что при небольших темпах аккреции на вращающуюся
замагниченную нейтронную звезду, центробежная сила, действующая на
вещество на границе магнитосферы, может превышать силу гравитационного притяжения. В результате аккрецируюшее вещество разбрасывается
вращающейся магнитосферой, а аккреция на саму нейтронную звезду невозможна. Универсальная функция светимости, вычисленная с учетом
эффекта пропеллера, хорошо согласуется с нашими данными (рис.1).
Также мы обнаружили отсутствие корреляции между распределением областей звездообразования в БМО и распределением кандидатов в
массивные
рентгеновские
двойные, ожидаемой на основании универсальной ФС. Эта
особенность может быть объяснена "эффектами возраста",
связанными с различными
возрастами звездного населения в разных областях звездообразования.
Например,
возраст звездного населения в
области 30 Dor, где происхоРис.1. Функция светимости массивных дит наиболее активное звезрентгеновских двойных в БМО (ступен- дообразование в БМО, сочатая кривая), универсальная функция ставляет всего несколько
светимости (прямая со штриховкой) и миллионов лет, что недостауниверсальная функция светимости мо- точно для формирования масдифицированная с учетом эффекта про- сивной рентгеновской двойпеллера (непрерывная и пунктирная кри- ной.
вые).
Список литературы
1. Grimm H.-J., Gilfanov M., & Sunyaev R. // MNRAS. 2003. 339. 793.
2. Illarionov A.F. & Sunyaev R.A. // A&A. 1975. 39. 185.
185-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 7
ISBN