IGR J17463-2854 - ВОЗМОЖНАЯ СИМБИОТИЧЕСКАЯ ДВОЙНАЯ СИСТЕМА В ОБЛАСТИ ГАЛАКТИЧЕСКОГО ЦЕНТРА
(©2015 г. Д. И. Карасев1*, С.С.Цыганков2, А. А. Лутовинов1
1Институт космических исследований РАН, Москва, Россия 2Обсерватория Туорла, Университет Турку, Турку, Финляндия
Поступила в редакцию 03.03.2015 г.
Настоящая работа посвящена определению природы жесткого рентгеновского источника IGR J17463-2854, расположенного в направлении балджа Галактики. При использовании данных рентгеновских обсерваторий ИНТЕГРАЛ и Chandra показано, что в области локализации исследуемого объекта регистрируются пять точечных источников мягкого рентгеновского излучения, имеющих приблизительно одинаковые потоки в диапазоне энергий 2—10 кэВ. Кроме того, в спектрах всех этих источников обнаружено значительное поглощение на низких энергиях. На основе данных инфракрасного обзора балджа VVV (VISTA/ESO) получено однозначное отождествление трех из пяти источников и определены величины соответствующих звезд в фильтрах J, H, K, для остальных двух источников получены верхние пределы на потоки. Анализ диаграмм "цвет—видимая величина" показал, что один из этих объектов скорее всего относится к классу достаточно редко встречающихся объектов — симбиотических двойных систем (достоверно известно несколько десятков), т.е. маломассивных двойных систем, состоящих из белого карлика и красного гиганта. Важно отметить, что все результаты были получены с использованием уточненных значений величин поглощения и закона поглощения, отличающегося в этом направлении от стандартного.
Ключевые слова: рентгеновские источники, симбиотические двойные системы, красные гиганты, белые карлики, межзвездное поглощение.
DOI: 10.7868/S0320010815080021
1. ВВЕДЕНИЕ
Рентгеновский источник IGR J17463-2854 был открыт обсерваторией ИНТЕГРАЛ в обзоре области Галактического центра (Берд и др., 2010) и до настоящего времени эта работа являлась единственной, в которой упоминался этот объект. Авторы определили координаты источника как
R.A. = 17h46m21s и Dec. = -28°54/25//, а также привели оценки рентгеновского потока в диапазонах энергий 20—40 кэВ и 40—100 кэВ: мКраб и ^3.1 мКраб соответственно. В то же время ими было отмечено, что полагаться на эти оценки не следует из-за заметного эффекта "путаницы" (слияния изображений источников), возникающего при наблюдении сильно населенных областей неба (например, Галактического Центра) инструментами с недостаточным угловым разрешением. Берд и др. (2010) также отмечают, что источник обладает транзиентной природой, однако в указанной работе не приводятся кривые блеска или интервалы времени, где удалось зарегистрировать IGR J17463-
Электронный адрес: dkarasev@iki.rssi.ru
2854 в ярком состоянии. Скудность имеющейся информации, а также сложность и густонаселен-ность области Галактического центра не давали возможности до последнего времени не только определить природу этого источника, но и вообще подтвердить его существование.
В настоящей работе мы впервые провели детальный анализ имеющихся наблюдательных данных в разных диапазонах длин волн с целью определения характеристик излучения и установления природы этого объекта. Она является следующей в цикле работ, посвященных определению природы рентгеновских источников из обзоров центральных областей Галактики обсерваториями ASCA и ИНТЕГРАЛ (Лутовинов и др., 2015).
2. ИНСТРУМЕНТЫ И АНАЛИЗ ДАННЫХ
Для определения характеристик источника IGR J17463-2854 в жестких рентгеновских лучах мы использовали данные детектора ISGRI телескопа IBIS (Убертини и др., 2003) обсерватории ИНТЕГРАЛ (Винклер и др., 2003), чувствительного к фотонам с энергиями выше 20 кэВ.
Обработка и анализ данных этого инструмента осуществлялись в соответствии с методами и алгоритмами, описанными в статьях Кривоноса и др. (2010) и Чуразова и др. (2014). Важно отметить, что в настоящей работе мы использовали данные за все 12 лет наблюдений обсерватории ИНТЕГРАЛ, что позволило получить глубокие карты области Галактического Центра и исследовать поведение источника на разных масштабах времени.
Для более точной локализации исследуемого объекта, а также определения его характеристик в мягком рентгеновском диапазоне длин волн были использованы данные обсерватории Chandra — наблюдения с ObsID 945 (7 июля 2000 г.) и 14 897 (7 августа 2013 г.), — в которых центр поля зрения обсерватории находился наиболее близко к центру локализации источника, полученному в жестком диапазоне энергий. Эти данные были обработаны с помощью программного пакета CIAO-4.7, а также библиотеки калибровочных данных CALDB v4.6.5' . Аппроксимация рентгеновских спектров возможных компаньонов источника IGR J17463-2854 осуществлялась с использованием пакета XSPEC V12.7.
Для оптического отождествления и изучения свойств объекта в инфракрасном диапазоне использовался обзор VVV/ESO2, данные которого для соответствующего участка неба были переобработаны с использованием методов PSF-фотометрии и процедуры DAOPHOT-II, входящей в состав программного пакета SCISOFT3. Это было сделано для получения более точных фотометрических величин звезд в густонаселенной области Галактического центра. Для получения фотометрических решений мы использовали каталог 2MASS4 в качестве опорного. Также для проверки корректности результатов фотометрического анализа использовались данные каталога UKIDSS/GPS5.
3. жесткий РЕНТГЕНОВСКИЙ
ДИАПАЗОН ЭНЕРГИЙ. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЕРВАТОРИИ ИНТЕГРАЛ
Высокая плотность рентгеновских источников в области Галактического центра, а также недостаточно высокое угловое разрешение телескопа IBIS обсерватории ИНТЕГРАЛ (около 12 угл. мин) не позволяют уверенно разделить полный
1 http://cxc.harvard.edu/ciao/
2 http://www.eso.org/sci/observing/phase3/data_releases.
html
3 http://www.eso.org/sci/software/scisoft/
4 http://www.ipac.caltech.edu/2mass/
5 http://surveys.roe.ac.uk/wsa/
поток между отдельными объектами на усредненном за все время наблюдений изображении. Этот факт иллюстрирует рис. 1a, на котором показано изображение области неба вблизи центра Галактики в диапазоне энергий 25—60 кэВ, полученное за ~12 лет работы обсерватории ИНТЕГРАЛ. В частности, из этого рисунка видно, что в непосредственной близости к предполагаемому положению исследуемого объекта находятся четыре известных источника жесткого рентгеновского излучения — GRS 1741.9-2853, 1E 1743.1-2843, AX J1745.6-2901 и SAX J1747.0-2853.
Тем не менее, благодаря транзиентной природе всех этих объектов оказалось возможным найти интервалы времени, когда источник IGR J17463-2854 регистрировался более значимо, чем любой из них. Для примера на рис. 1б приведено изображение той же самой области неба, что и на рис. 1 а, но усредненное по трем орбитам обсерватории (667, 844 и 1025), в которых значимость регистрации источника IGR J17463-2854 была, как минимум, в 2 раза выше по сравнению с другими источниками. Видно, что центр локализации объекта на этом изображении совпадает с координатами, приведенными в работе Бёрда и др. (2010), и что его поток во время этих наблюдений не подвержен значительному влиянию соседних источников и составляет 10.2 ± 1.1 мКраб в диапазоне энергий 25-60 кэВ (1 мКраб ~ 9.44 х 10"12 эрг с"1 см"2 в этом диапазоне). Кривая блеска, полученная из области локализации источника IGR J17463-2854 (рис. 2), показывает, что указанный поток близок к максимальному для исследуемого объекта (необходимо отметить, что из-за недостаточного углового разрешения телескопа IBIS и влияния соседних источников представленная кривая не является собственно кривой блеска исследуемого объекта в обычном понимании, скорее, она отражает максимально возможные для него потоки в каждый момент времени).
Таким образом, используя все доступные данные обсерватории ИНТЕГРАЛ, мы можем подтвердить существование переменного жесткого рентгеновского источника с координатами, совпадающими с приведенными в работе Бёрда и др. (2010) и точностью локализации ~2.5' (Кривоноc и др., 2010).
В данных обсерватории ИНТЕГРАЛ также имеются периоды времени, когда источник IGR J17463-2854 значимо не регистрировался. Пример такого состояния источника приведен на рис. 1в, на котором показана та же область неба, что и на предыдущих рисунках, но для орбиты 1201. Хорошо видно, что в это время значимо регистрировался другой источник — GRS 1741.92853, а для потока от IGR J17463-2854 можно получить лишь верхний предел на уровне 2.6 мКраб
(a)
GRS 1741.9.2353
(б)
GRS17H.9-3853
IGR J17«4-!811
(в)
GRS 1741.9-¿353
123456789 10
Рис. 1. Изображения области неба (3° х 1°) в окрестности источника IGR J17463-2854 по данным обсерватории ИНТЕГРАЛ: (a) — усредненное изображение за все время наблюдений (около 12 лет), внешний контур соответствует уровню значимости 10а, остальные — от 16.67 до 133.33а с шагом 16.67а; (б) — изображение, усредненное по орбитам 667, 844 и 1025, в которых исследуемый объект наиболее значимо регистрировался; (в) — изображение, полученное для орбиты 1201, когда источник IGR J17463-2854 значимо не регистрировался. Цветовая кодировка изображения отражает значимость регистрации и приведена в единицах стандартных отклонений. Радиус кружков — 12', что соответствует угловому разрешению телескопа IBIS.
20
15 0
\а I
5
Ö10 Ü
и
з
Е
200 400 600 800
Time, s/c revolution
1000
1200
Рис. 2. Кривая блеска из области локализации источника IGR J17463-2854 по данным телескопа IBIS обсерватории ИНТЕГРАЛ в диапазоне энергий 25—60 кэВ. Время указано в единицах орбиты обсерватории (~3 дня), начало первой орбиты соответствует дате запуска обсерватории 17 октября 2002 г. (MJD 52564).
(3а, 25—60 кэВ). Заметное и значимое повышение потока, наблюдаемое в районе четырехсотых орбит, связано с мощной вспышкой от транзиентного источника SAX J1747.0-2853, находящегося в непосредственной близости от IGR J17463-2854 и влияющего на регистрируемый от него поток (рис. 2).
4. МЯГКИЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ ДИАПАЗОН ЭНЕРГИЙ. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЕРВАТОРИИ CHANDRA
После того, как мы подтвердили реальность существования источника IGR J17463-2854 в жестких рентгеновских лучах и опред
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.