Геркулес X-1

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Звезда
Hercules X-3
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Тип Пульсар
Прямое восхождение 16ч 57м 49,83с[1]
Склонение 35° 20′ 32,60″[1]
Расстояние 6,6 ± 0,4 кпк[3]
Видимая звёздная величина (V) 13,83[1]
Созвездие Геркулес
Астрометрия
Собственное движение
 • прямое восхождение −1,267 ± 0,047 mas/год[2]
 • склонение −7,91 ± 0,053 mas/год[2]
Параллакс (π) 0,1488 ± 0,0267 mas[2]
Спектральные характеристики
Спектральный класс DA[1]
Показатель цвета
 • B−V 1,26
 • U−B −2,99
Переменность цефеида[4]
Информация в базах данных
SIMBAD V* HZ Her
Wikidata-logo S.svg Информация в Викиданных ?

Геркулес X-1 (Hercules X-1, Her X-1, 4U1656+35) — рентгеновский двойной источник промежуточной мощности, впервые исследованный спутником Uhuru. Состоит из нейтронной звезды, на которую происходит аккреция вещества с обычной звезды (HZ Her), вероятно, вследствие заполнения звездой полости Роша.

Рентгеновская двойная звезда промежуточной массы[править | править код]

Геркулес X-1 является прототипом массивных рентгеновских двойных, хотя и находится на границе (около 2 масс Солнца) между высоко- и маломассивными рентгеновскими двойными[5].

Рентгеновская двойная промежуточной массы является двойной звёздной системой, в которой один из компонентов является нейтронной звездой или чёрной дырой. Другой компонент является звездой промежуточной массы[6].

Интенсивность[править | править код]

Данная кривая блеска источника Геркулес X-1 показывает переменность на больших и средних масштабах. Каждая пара вертикальных линий отмечает затмение компактного объекта звездой-компаньоном. В данном случае компаньоном является звезда с массой, вдвое превышающей солнечную, и радиусом около 4 радиусов Солнца. Затмения свидетельствуют об орбитальном периоде системы, равном 1,7 дня.

Источник обладает сложной переменностью, пульсация с периодом 1,24 секунды связана с вращением нейтронной звезды, затмения каждые 1,70 дней показывают орбитальный период двойной звезды, также наблюдаются вариации с периодом 35 дней, ассоциируемые с прецессией аккреционного диска. Наблюдения показывают, что в системе есть искривленный аккреционный диск с ретроградной прецессией, влияющий на рентгеновскую подсветку HZ Геркулеса и Земли.[5]

Наблюдения на аппарате Uhuru выявили наличие пульсаций в рентгеновском диапазоне с периодом 1,2 секунды, что подтвердило присутствие быстро вращающейся нейтронной звезды. Рисунок взят из работы Charles and Seward.

Период пульсации 1,24 секунды очевиден из наблюдений. Резкий обрыв на ~24 кэВ в плоском спектре объекта предоставляет доказательство наличия эффектов переноса излучения, связанных с замагниченной плазмой вблизи поверхности нейтронной звезды.

15-секундные образцы сигналов, полученные в 1973 году при наблюдениях трёх наиболее ярких двойных радиоисточников в Млечном Пути: Геркулес X-1 (период 1,7 сут.), Лебедь X-3 (0,2 сут.) и Лебедь X-1 (5,6 сут.).
Спектры источника Геркулес X-1, полученные OSO 8.

Открытие Her X-1[править | править код]

Объявление об обнаружении источника Геркулес X-1 при наблюдениях на спутнике Uhuru было сделано на конференции «1971-72 Winter Meeting of the High-Energy Astrophysics Division AAS», проводимой в Сан-Хуане[7]. Само же открытие периодически пульсирующего рентгеновского источника произошло в ноябре 1971 года[8].

Расположение[править | править код]

Положение Геркулеса x-1 было неопределённым вследствие ошибок сенсоров спутника Uhuru и приводилось в виде[8] на эпоху J1950 RA 17h05m Dec 34°52' по данным Uhuru и 16h56.7m Dec 35°35'[9] по данным OSO 7. Однако существует лишь один слабый рентгеновский источник (2U 1735+43) в пределах 10° от Геркулеса X-1[10]. Однако в пределах области перекрытия положений объекта по данным Uhuru и OSO 7 обнаружены четыре радиоисточника: (1) RA 16h56m50.75s Dec 35°14'33±3" в виде двойного точечного источника, разделённого расстоянием 17±2", (2) RA 16h57m10.65s Dec 35°21'35±3" в пределах 6±3" изображения звезды, (3) RA 16h57m35.72s Dec 35°15'19±3" не видна в качестве звезды в Паломарском обзоре неба, (4) RA 16h58m39.17s Dec 35°10'53±3" обнаружен вблизи области перекрытия положений по данным Uhuru и OSO 7[11]. В то время исследователи не смогли обнаружить, что проявления Геркулеса X-1 в радиодиапазоне аналогичны периодическим изменениям проявлений в рентгеновском диапазоне (период 36 дней), хотя удовлетворительных астрофизических причин для такой корреляции не было предложено[11]. Четыре указанных выше источника наблюдались в течение нескольких фаз затмений рентгеновского источника. Соответствующих затмений в радиодиапазоне обнаружено не было. В тот период Докси[11] показал, что следует проводить дополнительные наблюдения в радиодиапазоне (особенно в периоды сильного рентгеновского излучения Геркулеса X-1), а также необходимо уточнение положения источника.

В 1973 году Бакалл и Бакалл (англ. Bahcall) определили, что HZ Геркулеса обладает кривой блеска, соответствующей Геркулесу X-1 при фиксированном положении источника.

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 SIMBAD
  2. 1 2 3 Collaboration G. Gaia DR2 — 2018. — Vol. 1345.
  3. Reynolds A. P., Quaintrell H., Still M. D. et al. A new mass estimate for Hercules X-1 // Mon. Not. R. Astron. Soc. / D. FlowerOUP, 1997. — Vol. 288. — P. 43–52. — ISSN 0035-8711; 1365-2966doi:10.1093/MNRAS/288.1.43
  4. Akerlof C., Amrose S., Balsano R. et al. ROTSE all-sky surveys for variable stars. I. Test fields // Astron. J. / J. G. IIIIOP Publishing, 2000. — Vol. 119. — P. 1901–1913. — ISSN 0004-6256; 1538-3881doi:10.1086/301321
  5. 1 2 Priedhorsky W.C., Holt S.S. Long-term cycles in cosmic X-ray sources (неизв.) // Space Sci Rev.. — 1987. — Т. 45, № 3—4. — С. 291—348. — doi:10.1007/BF00171997. — Bibcode1987SSRv...45..291P.
  6. Podsiadlowski P., Rappaport S., Pfahl E. Evolutionary Binary Sequences for Low- and Intermediate-Mass X-ray Binaries (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2001. — Vol. 565, no. 2. — P. 1107. — doi:10.1086/324686. — Bibcode2002ApJ...565.1107P. — arXiv:astro-ph/0107261.
  7. Schreier E., Levinson R., Gursky H., Kellogg E., Tananbaum H., Giacconi R. Evidence for the Binary Nature of Centaurus X-3 from UHURU X-Ray Observations (англ.) // Ap J. : journal. — 1972. — March (vol. 172, no. 3). — P. L79—L89. — doi:10.1086/180896. — Bibcode1972ApJ...172L..79S.
  8. 1 2 Tananbaum H., Gursky H., Kellogg E.M., Levinson R., Schreier E., Giacconi R. Discovery of a Periodic Pulsating Binary X-Ray Source in Hercules from UHURU (англ.) // Ap J : journal. — 1972. — Vol. 174. — P. L143—9. — doi:10.1086/180968. — Bibcode1972ApJ...174L.143T.
  9. Clark G.W., Bradt H.V., Lewin W.H., Schnopper H.W., Sprott G. X-ray Astronomy: Uhuru Dominates Madrid Meeting (неизв.) // Nature.. — 1972. — Т. 237, № 5355. — С. 369. — doi:10.1038/237369a0. — Bibcode1972Natur.237..369A.
  10. Giacconi R., Murray S., Gursky H., Kellogg E., Schreier E., Tananbaum T. The UHURU catalog of X-ray sources (неизв.) // Ap J. — 1972. — Т. 178. — С. 281. — doi:10.1086/151790. — Bibcode1972ApJ...178..281G.
  11. 1 2 3 Doxsey R., Murthy G.T., Rappaport S., Spencer J., Zaumen W. Radio Search for the Pulsing X-Ray Source in Hercules (англ.) // Ap J. : journal. — 1972. — August (vol. 176, no. 8). — P. L15—8. — doi:10.1086/181010. — Bibcode1972ApJ...176L..15D.