Cygnus X-3 - Cygnus X-3 - Wikipedia

Cygnus X-3
Data pozorování
Epocha J2000.0       Rovnodennost J2000.0 (ICRS )
SouhvězdíCygnus
Správný vzestup20h 32m 25.78s[1]
Deklinace+40° 57′ 27.9″[1]
Vlastnosti
Spektrální typWN 4–6[2]
Zdánlivá velikost  (H)13.192[3]
Zdánlivá velikost  (J)15.309[3]
Zdánlivá velikost  (K)11.921[3]
Astrometrie
Radiální rychlost (R.proti)208+113
−127[2] km / s
Vzdálenost7,400±1,100[4] ks
Absolutní velikost  (M.PROTI)−4.5[2]
Obíhat[2]
Doba (P)4,8 hodiny
Semi-amplituda (K.1)
(hlavní)		379+124
−149 km / s
Detaily
WR
Hmotnost8–14[2] M☉
Poloměr<2[2] R☉
Zářivost209,000+93,000
−64,000[2] L☉
Teplota40 000–50 000 nebo více než 87 000[2] K.
kompaktní objekt
Hmotnost2.4+2.1
−1.1[5] M☉
Jiná označení
V1521 Cyg, 18P 57, WR 145a, X Cyg X-3, RX J2032.3 + 4057, INTEGRÁLNÍ 1 118, 2U 2030 + 40, 3U 2030 + 40, 4U 2030 + 40.[3]
Odkazy na databáze
SIMBADdata

Cygnus X-3 je vysoce hmotný rentgenový binární soubor (HMXB), jeden ze silnějších binární rentgenové zdroje na obloze. To je často považováno za mikrokvazar, a předpokládá se, že je kompaktní objekt v binární systém který vtahuje proud plynu z obyčejného hvězda společník. Je to jediný známý HMXB obsahující a Vlčí Rayetova hvězda. Je vizuálně neviditelný, ale lze jej pozorovat při rádio, infračervený, rentgen, a gama paprsek vlnové délky.

Postřehy

Cygnus X3 a jeho rentgenová halo

Cygnus X-3 je prominentní Zdroj rentgenového záření, s měkkými a tvrdými rentgenovými paprsky, které se liší intenzitou. Období, kdy tvrdé rentgenové paprsky mají minimální intenzitu, se označují jako měkké stavy. Je to méně než půl stupně od a gama paprsek pulsar, ale sám o sobě je slabým zdrojem gama záření. Ukazuje také periodické záblesky gama záření, které se zjevně vyskytují během měkkého stavu.[6][7]

Je to nezjistitelné v vizuální vlnové délky kvůli extrému zánik v galaktické letadlo. Existuje však infračervený bodový zdroj v jeho poloze.[2] Cygnus X-3 je také pozoruhodný jako jediný mikrokvazar pevně detekován ve vysokoenergetických paprskech gama v rozsahu> 100 MeV.[8]

Kvůli změnám v emisích na různých vlnových délkách dostal Cygnus X-3 proměnné označení hvězdy V1521 Cygni.[9]

Světlice

Cygnus X-3 je pozoruhodný svými intenzivními rentgenovými emisemi a kosmickými paprsky s velmi vysokou energií, ale je také pozoruhodný svými gama paprsky a rádiovými erupcemi, během nichž se stává nejjasnějším rádiovým zdrojem v mléčná dráha.[10] Gama záře se zjevně vyskytují v klidné rádiové periodě před velkou rádiovou erupcí.[6][7]

Během obřích rádiových erupcí, a relativistické letadlo byl vyřešen během asi 14° směřování přímo k nám.[10]

Binární systém

Cygnus X-3 vykazuje konzistentní variace napříč všemi vlnovými délkami s a 4.8 h doba. Povaha infračerveného spektra a rentgenová emise jsou interpretovány jako a binární systém obsahující a Vlčí paprsek (WR) hvězda a kompaktní objekt. The 4,8 h variace byly interpretovány jako zatmění,[6] ale to je považováno za nepravděpodobné, protože v jasu nejsou dobře definované periodické poklesy.[2]

Oběžná dráha binárního systému není známa přesně, kromě období. Hmotnosti komponent proto nejsou přesně známy. Orbitální analýza naznačila, že hmotnost kompaktního objektu je menší než 5M☉, pravděpodobně kolem 2M☉. Možná to může být neutronová hvězda ale je pravděpodobnější, že bude Černá díra.[2] Jediným známým příkladem by byla kombinace hvězdy WR a černé díry.[11]

Zatímco kombinace hvězdy WR a kompaktního objektu by byla jedinečná, součást WR se sama o sobě téměř jistě stane astronomickou časovou osou velmi rychle černou dírou. A supernova nebo se předpokládá možné přímé zhroucení do černé díry asi za milion let. Modelování systému Cygnus X-3 však naznačuje, že je velmi pravděpodobné, že binární soubor bude narušen jakoukoli událostí supernovy.[12]

The kosmický paprsek události z Cygnus X-3 předtím vedly k exotickým návrhům, jako je hvězda vyrobená z kvarky,[13] ale nyní jsou vysvětleny jako vyráběné v relativistickém proudu. Vysvětlení neobvyklého vztahu mezi rentgenovými paprsky a gama zářením a rádiovými paprsky spočívá v tom, že kompaktní objekty vytvářejí trysky podél své osy otáčení, v hustém větru od hvězdy WR. Tyto trysky při vstupu do tvrdého stavu evakuují kuklu ve větru a poté jsou při vstupu do měkkého stavu větrem uhaseny. Světlice se vytvářejí během přechodu do tvrdého stavu, protože trysky interagují s hustým větrem.[10]

Vzdálenost

Cygnus X-3 leží ve směru k Cygnus OB2 sdružení v Cygnus X složité, i když je mnohem dále[4] Jeho vzdálenost lze odhadnout vzhledem k Cygnus OB2 studiem rentgenové halo produkované prachem mezi námi a Cygnus X-3. Vzdálenost k Cygnus OB2 není přesně známa, ale tato metoda dává možné vzdálenosti k Cygnus X-3 z 3,4 kpc nebo 9,3 kpc.[14]

K dispozici je malý rentgenový zdroj 16″ z Cygnus X-3, která se mění se stejným obdobím o fázové zpoždění asi 2,7 h. To je považováno za Bok globule přibližně ve stejné vzdálenosti jako Cygnus X-3. Použitím emise molekulární linie z tohoto objektu jsou zjištěny dvě možné vzdálenosti 6.1±0,6 kpc a 7.8±0,6 kpc. Statistický průměr je 7.4±1,1 kpc.[4]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Cutri, R. M .; Skrutskie, M. F .; Van Dyk, S .; Beichman, C. A .; Carpenter, J. M .; Chester, T .; Cambresy, L .; Evans, T .; Fowler, J .; Gizis, J .; Howard, E .; Huchra, J .; Jarrett, T .; Kopan, E. L .; Kirkpatrick, J. D .; Light, R. M .; Marsh, K. A .; McCallon, H .; Schneider, S .; Stiening, R .; Sykes, M .; Weinberg, M .; Wheaton, W. A .; Wheelock, S .; Zacarias, N. (2003). „Online katalog dat VizieR: 2MASS All-Sky Catalogue of Point Sources (Cutri + 2003)“. Online katalog VizieR. Bibcode:2003yCat.2246 ... 0C.
  2. ^ A b C d E F G h i j k Koljonen, K. I. I .; MacCarone, T. J. (2017). „Gemini / GNIRS infračervená spektroskopie hvězdného větru Wolf-Rayet v Cygnus X-3“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 472 (2): 2181. arXiv:1708.04050. Bibcode:2017MNRAS.472.2181K. doi:10.1093 / mnras / stx2106. S2CID  54028568.
  3. ^ A b C d „V * V1521 Cyg“. SIMBAD. Centre de données astronomiques de Strasbourg. Citováno 7. listopadu 2008.
  4. ^ A b C McCollough, M. L .; Corrales, L .; Dunham, M. M. (2016). „Cygnus X-3: Protějšek jejího malého přítele, vzdálenost k Cygnus X-3 a odtoky / trysky“. Astrofyzikální deník. 830 (2): L36. arXiv:1610.01923. Bibcode:2016ApJ ... 830L..36M. doi:10.3847 / 2041-8205 / 830/2 / L36. S2CID  53546093.
  5. ^ Zdziarski, A. A .; Mikolajewska, J .; Belczynski, K. (2013). „Cyg X-3: Nízkohmotná černá díra nebo neutronová hvězda“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 429: L104 – L108. arXiv:1208.5455. Bibcode:2013MNRAS.429L.104Z. doi:10.1093 / mnrasl / sls035. S2CID  119185839.
  6. ^ A b C Becklin, E. E.; Neugebauer, G .; Hawkins, F. J .; Mason, K.O .; Sanford, P. W .; Matthews, K .; Wynn-Williams, C. G. (1973). "Variabilita infračerveného a rentgenového záření Cyg X-3". Příroda. 245 (5424): 302–304. Bibcode:1973 Natur.245..302B. doi:10.1038 / 245302a0. S2CID  4254910.
  7. ^ A b Tavani, M .; et al. (03.12.2009). "Extrémní zrychlení částic v mikrokvasaru Cygnus X-3". Příroda. 462 (7273): 620–623. arXiv:0910.5344. Bibcode:2009 Natur.462..620T. doi:10.1038 / nature08578. PMID  19935645. S2CID  205218989.
  8. ^ Zanin, R .; Fernández-Barral, A .; De Oña Wilhelmi, E .; Aharonian, F .; Blanch, O .; Bosch-Ramon, V .; Galindo, D. (2016). "Gama paprsky detekovány z Cygnus X-1 s pravděpodobným původem paprsků". Astronomie a astrofyzika. 596: A55. arXiv:1605.05914. Bibcode:2016A & A ... 596A..55Z. doi:10.1051/0004-6361/201628917.
  9. ^ Samus, N. N .; Durlevich, O. V .; et al. (2009). „Online katalog dat VizieR: Obecný katalog proměnných hvězd (Samus + 2007–2013)“. Online katalog VizieR: B / GCVS. Původně publikováno v: 2009yCat .... 102025S. 1: B / gcvs. Bibcode:2009yCat .... 102025S.
  10. ^ A b C Koljonen, K. I. I .; MacCarone, T .; McCollough, M. L .; Gurwell, M .; Trushkin, S. A .; Pooley, G. G .; Piano, G .; Tavani, M. (2018). „Stav hypersoftu Cygnus X-3. Klíč k tryskovému kalení v rentgenových binárních souborech?“. Astronomie a astrofyzika. 612: A27. arXiv:1712.07933. Bibcode:2018A & A ... 612A..27K. doi:10.1051/0004-6361/201732284. S2CID  53577189.
  11. ^ Lutovinov, A. A .; Revnivtsev, M. G .; Tsygankov, S. S .; Krivonos, R. A. (2013). "Populace perzistentních vysoce hmotných rentgenových dvojhvězd v Mléčné dráze". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 431 (1): 327. arXiv:1302.0728. Bibcode:2013MNRAS.431..327L. doi:10.1093 / mnras / stt168.
  12. ^ Belczynski, Krzysztof; Bulik, Tomasz; Mandel, Ilya; Sathyaprakash, B. S .; Zdziarski, Andrzej A .; Mikołajewska, Joanna (2013). „Cyg X-3: Galactic Double Black Hole nebo Black-hole-Neutron-star Progenitor“. Astrofyzikální deník. 764 (1): 96. arXiv:1209.2658. Bibcode:2013ApJ ... 764 ... 96B. doi:10.1088 / 0004-637X / 764/1/96. S2CID  118391323.
  13. ^ „Astronomové hledají kvarkové hvězdy pro pátou dimenzi - základy“. Nový vědec. Citováno 2018-11-11.
  14. ^ Ling, Z .; et al. (2009-04-20). "Stanovení vzdálenosti Cyg X-3 pomocí rentgenového rozptylu prachu Halo". Astrophys. J. 695 (2): 1111–1120. arXiv:0901.2990. Bibcode:2009ApJ ... 695.1111L. doi:10.1088 / 0004-637X / 695/2/1111. S2CID  8473023.

externí odkazy

Souřadnice: Mapa oblohy 20h 32m 25.78s, +40° 57′ 27.9″