Открытие российских астрофизиков поможет выяснить природу ультраярких рентгеновских источников

Группа ученых из Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ и Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН выявила признаки наличия ударной волны около ультраяркого рентгеновского источника, связанного с молодым звездным скоплением. Подтверждение этой интерпретации может помочь раскрыть природу этих источников высокоэнергетического излучения. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Основной особенностью ультраярких рентгеновских источников (ultra-luminous X-ray source, ULX), как следует из названия, является огромная светимость в рентгеновском диапазоне. Ученые уже долгое время не могут выяснить природу этих объектов. На этот счет существует две основных версии. Одна предполагает, что причиной столь высокого энерговыделения является наличие в центре черной дыры промежуточной массы, от нескольких сотен до нескольких тысяч масс Солнца. Однако такие черные дыры остаются гипотетическими объектами. Согласно другой версии, наблюдаемые особенности можно объяснить узкой направленностью излучения. В таком случае достаточно «обычной» черной дыры намного меньшей массы.

В обсуждаемой работе авторы наблюдали движение ионизованного газа в туманности «Ступня» («Foot Nebulae»), связанной с ULX в близкой галактике Holmberg II. Помимо расширения газовой оболочки вокруг находящегося в этой туманности скопления молодых звезд, были обнаружены указания на наличие ударной волны, которая могла быть порождена движением ULX сквозь межзвездную среду со скоростью около 70 км/с. Если данная интерпретация верна, то это наблюдение является первым кинематическим подтверждением вылета ULX из родного скопления. Ранее подобные выводы делались только на основе пространственной близости. Такая большая скорость может быть результатом близкого сближения рентгеновского источника с другими массивными объектами на ранних стадиях эволюции. Подобное событие является свидетельством в пользу гипотезы о наличии черной дыры звездной массы в центре ULX.