УДК 524.387
СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ SS 433: ПОИСК ДОЛГОВРЕМЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
© 2008 г. В. В. Давыдов, В. Ф. Есипов, А. М. Черепащук
Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ им. М.В. Ломоносова,
Москва, Россия Поступила в редакцию 20.10.2007 г.; принята в печать 26.10.2007 г.
В период с 1994 по 2006 гг. выполнены однородные спектральные наблюдения объекта ББ433 в области На. Определены допплеровские смещения подвижных эмиссий На+ и На_, а также исследованы различные нерегулярности в поведении профилей подвижных эмиссий. Полное число измеренных допплеровских смещений за 13 лет составило 488 точек для На_ и 389 точек для На+. С использованием опубликованных данных исследованы возможные долговременные изменения в двойной системе ББ 433. Полное число использованных смещений движущихся линий за 28 лет исследований объекта составило 755 точек для На_ и 630 точек для На+. В рамках 5- и 8-параметрических моделей определены уточненные параметры кинематической модели для прецессирующих релятивистских джетов в системе ББ 433. Показано, что прецессионный период ББ 433 в среднем стабилен на протяжении 28 лет (60 прецессионных циклов) и составляет 162.250е1 ± ± 0.003е. Наблюдаются сбои по фазе прецессионного периода и случайные изменения его величины с амплитудой «6% и «1%, соответственно, но никаких вековых изменений прецессионного периода не обнаружено. Нутационный период Рпиг = 6.2876е ± 0.00035е и его фаза стабильны на протяжении 28 лет (более 1600 нутационных циклов). Никаких вековых изменений нутационного периода не обнаружено. Скорость истечения вещества V в релятивистских джетах в среднем постоянна по модулю на протяжении 28 лет и составляет в долях скорости света в = v/c = 0.2561 ± 0.0157. Никаких вековых изменений величины в не обнаружено. В целом, объект ББ 433 демонстрирует удивительно стабильные характеристики на больших временах как прецессионного и нутационного механизмов, так и центральной "машины" вблизи релятивистского объекта, осуществляющей коллимацию и ускорение плазмы в джетах до скорости V = 0.2561с. Полученные результаты свидетельствуют в пользу модели "плавающего" аккреционного диска в системе ББ 433, отслеживающего прецессию оси вращения оптической звезды.
РАС Б: 95.85.Bh, 97.80.Jp, 97.80.Fk, 97.10.Gz
1. ВВЕДЕНИЕ
Уникальный объект ББ 433 представляет собой массивную затменную рентгеновскую двойную систему на продвинутой стадии эволюции с прецес-сирующими релятивистскими джетами (V/с « 0.26, где V — скорость истечения вещества в джете, с — скорость света) и оптически ярким прецессирую-щим аккреционным диском [1—3]. Объект можно отнести к недавно выделенному классу микроквазаров — рентгеновских двойных с релятивистскими джетами [4]. Однако среди известных микроквазаров ББ 433 уникален по следующим характеристикам.
1. В отличие от большинства микроквазаров, где релятивистские джеты (V/с достигает 0.92с—0.98с) возникают спорадически, в объекте ББ 433 джеты
являются стационарными образованиями. Их характеристики держатся постоянными на протяжении десятков лет.
2. В большинстве микроквазаров джеты не меняют со временем своего направления в пространстве, в то время как в системе ББ433 джеты регулярно прецессируют, причем период, угол и фаза прецессии, несмотря на некоторые случайные отклонения, держатся в среднем постоянными на протяжении многих десятилетий.
3. В ББ 433 наблюдается прецессирующий оптически яркий, по-видимому, сверхкритический аккреционный диск, впервые описанный в работе [5]. Параметры прецессии диска постоянны также на протяжении, по крайней мере, нескольких десятков лет.
0.2 0.1 0 0.1 0.2
0.2 0.1 0 -0.1 -0.2
0.2 0.1 0 -0.1 -0.2
0.2 0.1 0 -0.1 -0.2
0.2 0.1 0 -0.1 -0.2
43
43
53600 53700 MJD
53800 53900 54000 MJD
Рис. 1. Сводный график смещений движущихся линий На-, На+, полученных в 1994—2006 гг. на Крымской станции ГАИШ. Сплошной линией отображена кривая вычисленной нами 5-параметрической модели.
4. Счастливым обстоятельством является то, что в ББ 433 наблюдаются оптические и рентгеновские затмения, что позволяет изучать структуру аккреционного диска.
5. Наконец, ББ 433 расположен в центре туманности Ш50 — сравнительно молодого остатка вспышки сверхновой.
Объект 5Б 433 наблюдается в разных спектральных диапазонах: оптическом, ИК-, радио-, рентгеновском (см. обзор [6] и приведенные там ссылки). Из анализа допплеровских смещений подвижных эмиссий в спектре ББ 433 с привлечением данных радионаблюдений рядом групп были определены параметры кинематической модели ББ 433 как рентгеновской двойной с прецессирую-щими релятивистскими джетами. В работе [7] были изучены тонкие эффекты в поведении подвижных
эмиссий в спектре SS 433: отклонения линий от предсказанных положений на сравнительно коротких временах (jitters). Последние исследования говорят о возможной антикорреляции между скоростью и углом вылета "пули" [8].
Мы выполнили многолетний спектроскопический мониторинг SS 433 главным образом с целью выявления возможных долговременных изменений параметров кинематической модели SS 433. Выявление долговременных изменений важно для выяснения природы той машины, которая запустила и поддерживает феномен SS 433. Постоянство скорости истечения вещества в джетах, угла прецессии и периода прецессии на протяжении многих десятилетий кажутся удивительным явлением, требующим объяснения. Долговременные спектроскопические наблюдения SS 433 могут пролить свет на эту загадку объекта.
Таблица 1. Наблюдаемые длины волн движущихся линий На_, На+, полученные на Крымской станции ГАИШ в 1994—2006 гг. Моменты наблюдений, соответствующие середине экспозиции, представлены в виде модифицированных юлианских дат, приведенных к центру Солнца
MJD(hel) Ана_ , À Ана+, À MJD(hel) Ана_ , À Ана+, À MJD(hel) Ана_ , À Ана+, À MJD(hel) Ана_, À Аиа+ , À
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
49487.001 6062 7546 49657.706 - 7492 49927.903 7138 6442 50249.980 7119 6456
49514.990 5952 - 49658.655 6026 7497 49927.925 7138 6441 50270.880 6681 6884
49516.908 5877 - 49658.671 6027 7495 49952.747 6725 6816 50270.909 6682 6855
49518.900 - 7557 49659.664 5983 - 49952.772 6722 6815 50272.905 6753 6851
49518.916 6084 - 49838.030 5790 - 49961.754 - 7125 50273.885 6756 6854
49519.942 6080 7532 49864.972 6117 7332 49961.778 - 7124 50273.908 6757 6854
49547.928 6460 7062 49864.988 6115 7331 49962.864 6430 7147 50274.874 6737 6871
49548.903 - 7063 49865.980 6137 7346 49962.886 6427 7146 50275.947 6696 6960
49597.839 6968 - 49866.939 6150 7381 49985.712 6011 - 50275.972 6692 6958
49598.823 6968 - 49870.932 6315 7340 49986.836 6003 - 50309.791 5993 -
49599.846 7066 - 49870.957 6314 7340 49987.714 5998 - 50310.852 5998 -
49607.818 7051 - 49873.936 6330 7256 50007.708 - 7805 50311.844 6048 7544
49627.704 - 7088 49874.939 6311 7263 50011.745 6000 7699 50312.939 6049 7537
49628.703 6486 7147 49875.938 6272 7267 50213.992 6699 - 50314.830 5930 -
49629.689 6427 7147 49899.859 6821 6697 50214.981 6692 - 50317.925 5979 -
49631.690 6435 7173 49900.946 6778 6699 50219.987 6779 6847 50341.741 5931 -
49634.685 6329 7271 49901.935 6819 6688 50222.947 6860 6765 50341.741 5931 -
49634.691 6329 7272 49902.923 6973 6676 50223.980 6918 - 50341.764 5934 -
49634.713 6329 7273 49903.892 6969 6680 50225.917 6982 - 50343.778 6111 -
49634.738 6329 7275 49924.793 7015 - 50226.921 6889 6657 50343.805 6108 -
49634.761 6328 7273 49925.366 7025 - 50242.921 7080 - 50344.798 6072 7541
49634.784 6329 7275 49925.397 7015 - 50242.950 7081 - 50364.789 6438 7155
49657.665 - 7491 49926.426 7019 - 50243.926 7138 6476 50365.770 6438 7156
49657.674 - 7490 49926.850 7098 - 50244.948 7094 - 50370.723 - 7050
49657.689 6021 - 49926.885 7099 - 50247.932 7030 - 50371.781 - 7035
МЮ(Ье\) А А МГО(Ье1) А А МГО(Ье1) А А МГО(Ье1) А Л
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
50375.766 6709 6929 50690.761 6439 7105 50959.969 5945 - 51083.743 - 6934
50376.739 6689 6923 50694.779 - 7066 50960.940 5933 - 51084.763 - 6917
50569.970 7112 - 50696.760 - 6965 50961.985 5866 - 51104.731 6143 7344
50569.994 7111 - 50704.760 6736 6830 50962.904 5853 7731 51105.722 6136 7372
50570.017 7113 - 50704.760 6736 6913 50963.895 - 7712 51106.756 6124 7421
50571.026 7104 - 50705.824 6720 6833 50963.919 5956 - 51108.707 6059 7490
50573.996 6957 6659 50705.824 6720 6913 50986.952 5973 - 51109.715 6111 7461
50574.019 6956 6656 50707.730 6726 6820 51027.934 6797 6728 51312.985 6021 -
50575.012 6970 6645 50708.722 6697 6849 51029.938 - 6707 51318.982 6134 7418
50576.014 7051 6660 50725.795 7005 - 51030.767 - 6698 51319.006 6135 7415
50577.010 7065 - 50726.749 7076 6475 51040.826 7063 - 51320.980 6076 7512
50578.973 6902 6675 50905.067 6939 - 51041.810 7101 - 51339.933 - 7039
50578.995 6900 6673 50906.037 6918 6684 51042.816 7084 - 51343.948 6681 6868
50597.986 6635 6854 50907.021 6919 6683 51044.789 7006 6652 51343.971 6681 6874
50598.958 6694 6863 50931.005 6427 7190 51045.886 6970 - 51344.946 6697 6875
50598.980 6695 6861 50933.027 6425 7151 51046.874 7038 - 51345.938 6696 6936
50600.979 6713 6851 50933.986 6434 7143 51047.831 7089 6465 51346.933 6690 6931
50602.967 6706 7003 50936.009 6302 7168 51072.778 6943 6663 51347.894 6755 6873
50603.968 - 7041 50939.011 6279 7340 51074.769 6820 6820 51347.921 6757 6872
50604.979 - 7044 50939.988 6271 7357 51075.719 6852 6784 51348.891 6795 6811
50635.929 6035 7450 50940.982 6256 7378 51076.751 6832 6761 51376.904 6991 -
50638.878 6035 7466 50955.979 5950 - 51077.757 6776 6776 51378.829 7009 -
50668.831 - 7488 50956.959 - 7700 51081.789 - 6917 51380.877 - 6428
50668.854 6164 - 50957.946 5880 7691 51081.819 - 6883 51381.848 - 6442
50671.894 6127 7443 50958.935 5922 - 51082.793 - 6933 51395.816 6830 6709
МЮ(Ье\) А А МЮ(Ье\) А А МЮ(Ье\) А А МЮ(Ье\) А Л
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
51396.967 6824 6728 51672.974 6680 6906 51818.826 6333 7251 52085.897 5962 7565
51397.814 6820 6671 51673.965 6663 6873 51819.782 6333 7251 52097.853 5900 -
51398.783 6916 6655 51674.966 6721
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.