1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Астрономический журнал
  4. T. 100, № 11, 2023

Астрономический журнал, 2023, T. 100, № 11, стр. 939-957

Эволюция рентгеновской двойной системы Sco X-1

А. В. Федорова 1, *, А. В. Тутуков 1, **

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт астрономии Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: afed@inasan.ru
** E-mail: atutukov@inasan.ru

Поступила в редакцию 18.06.2023
После доработки 23.08.2023
Принята к публикации 28.08.2023

Аннотация

Численно исследуется возможная эволюция яркой маломассивной рентгеновской двойной системы Sco X-1 в рамках модели, предполагающей, что донор системы (спутник нейтронной звезды) заполняет свою полость Роша. В расчетах учитывается наличие у донора сильного индуцированного звездного ветра (ИЗВ), возникающего из-за облучения жестким излучением аккрецирующей релятивистской звезды. При этом на примере Sco X-1 исследуются три гипотезы, в рамках которых для полуразделенных рентгеновских двойных звезд можно получить высокий темп обмена веществом. Первая гипотеза – наличие у донора сильного ИЗВ при стандартном магнитном торможении. Расчеты показали, что в этом случае можно получить высокий темп обмена массой, но при этом донор не может заполнять полость Роша – он “уходит” под нее. Вторая гипотеза – усиление магнитного торможения, т.е. увеличение потери углового момента из системы за счет магнитного звездного ветра донора (МЗВ). Такое усиление может быть связано с интенсивным ИЗВ донора при наличии у него сильного магнитного поля. Численное моделирование показывает, что при усилении МЗВ в $ \sim {\kern 1pt} 20$ раз возможен высокий темп обмена веществом при заполнении донором полости Роша. Третья гипотеза предполагает возможность отмены прямого обмена угловым моментом между орбитальным моментом системы и моментом аккрецированного вещества, переходящего с маломассивного донора на более массивный аккретор. При такой отмене исчезает основной процесс, увеличивающий большую полуось орбиты. Расчеты показывают, что и в этом случае можно получить достаточно высокий темп обмена массой. Однако наиболее вероятной причиной увеличения темпа обмена в маломассивных рентгеновских двойных системах, возможно, является усиление магнитного торможения.

Ключевые слова: тесные двойные системы, Sco X-1, моделирование, индуцированный звездный ветер

Список литературы

  1. R. Giacconi, H. Gursky, F. R. Paolini, and B. B. Rossi, Phys. Rev. Letters 9, 439 (1962).

  2. N. Soker, J. Bublitz, and J. H. Kastner, Astrophys. J. 928, id. 159 (2022).

  3. I. S. Shklovskii, Soviet Astron. 11, 749 (1968).

  4. A. M. Cherepashchuk, N. A. Katysheva, and T. S. Khru-zina, in Highly Evolved Close Binary Stars: Catalogue (Amsterdam: Gordon and Breach Publ., 1996), p. 96.

  5. A. M. Cherepashchuk, T. S. Khruzina, and A. I. Bogomazov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 508, 1389 (2021).

  6. A. M. Cherepashchuk, T. S. Khruzina, and A. I. Bogomazov, Astron. Rep. 66, 348 (2022).

  7. I. F. Mirabel, and I. Rodrigues, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 37, 409 (1999).

  8. A. V. Fedorova and A. V. Tutukov, Astron. Rep. 66, 925 (2022).

  9. I. J. Iben, A. V. Tutukov, and L. R. Jungelson, Astrophys. J. Suppl. 100, 233 (1995).

  10. I. J. Iben, A. V. Tutukov, and A. V. Fedorova, Astrophys. J. 486, 955 (1997).

  11. A. V. Tutukov and A. V. Fedorova, Astron. Rep. 46, 765 (2002).

  12. A. V. Tutukov and A. V. Fedorova, Astron. Rep. 47, 600 (2003).

  13. K. Pavlovskii and N. Ivanova, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 456, 263 (2016).

  14. W.-C. Chen, Astron. and Astrophys. 606, 60 (2017).

  15. P. Podsiadlowski, S. Rappaport, and E. D. Pfahl, Astrophys. J. 565, 1107 (2002).

  16. K. Asai, T. Mihara, and M. Matsuoka, Publ. Astron. Soc. Japan 74, 974 (2022).

  17. A. Bahramian and N. Degenaar, arXiv:2206.10053 [astro-ph.HE] (2022).

  18. U. Kolb and H. Ritter, Astron. and Astrophys. 236, 385 (1990).

  19. S. S. Huang, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 4, 35 (1966).

  20. B. Paczynski, Acta Astronomica 16, 231 (1966).

  21. M. Diaz Trigo and L. Boirin, Astron. Nachricht. 337, 368 (2016).

  22. P. Kosec, E. Kara, A. C. Fabian, F. Fürst, et al., Nature Astron. 7, 715 (2023).

  23. P. O. Petrucci, S. Bianchi, G. Ponti, J. Ferreira, et al., Astron. and Astrophys. 649, id. A128 (2021).

  24. S. Fijma, N. Castro Segura, N. Degenaar, C. Knigge, N. Higginbottom, J. V. Hernindez Santisteban, and T. J. Maccarone, arXiv:2305.10793 [astro-ph.HE] (2023).

  25. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теория поля (М.: Физматгиз, 1962).

  26. A. V. Fedorova and A. V. Tutukov, Astron. Rep. 38, 377 (1994).

  27. A. Skumanich, Astrophys. J. 171, 565 (1972).

  28. B. Paczynski, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 9, 183 (1971).

  29. H. Lamers, G. Snow, and D. Lindholm, Astrophys. J. 455, 269 (1995).

  30. C. Hawcroft, H. Sana, L. Mahy, J. O. Sundqvist, et al., arXiv:2303.12165 [astro-ph.HE] (2023).

  31. I. Stevens, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 265, 601 (1993).

  32. S. Bogovalov and M. Petrov, Universe 7, 353 (2021).

  33. I. F. Mirabel and I. Rodrigues, Astron. and Astrophys. 398, L25 (2003).

  34. A. M. Cherepashchuk, N. A. Katysheva, T. S. Khruzina, S. Y. Shugarov, A. M. Tatarnikov, and A. I. Bogomazov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 490, 3287 (2019).

  35. A. I. Bogomazov, A. M. Cherepashchuk, T. S. Khruzina, and A. V. Tutukov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 514, 5375 (2022).

  36. A. C. Raga and J. Canto, Revista Mexicana Astron. Astrof. 58, 301 (2022).

  37. L. G. Luk’yanov, Astron. Astrophys. Trans. 27, 82 (2011).

  38. L. G. Luk’yanov and S. A. Gasanov, Astron. Rep. 55, 733 (2011).

  39. A. A. Medvedeva and S. A. Gasanov, Astron. Rep. 58, 554 (2014).

  40. P. Hertz, K. Wood, and L. Cominsky, Astrophys. J. 486, 1000 (1997).

  41. A. G. Masevich and A. V. Tutukov, Evolution of Stars: Theory and Observations (Moscow: Nauka, 1988) [in Russian].

  42. M. Gilfanov, G. Fabbiano, and B. Lehmer, arXiv:2304.14080 [astro-ph.HE] (2023).

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Астрономический журнал

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал