Исследование спектральной и фотометрической переменности оптической компоненты рентгеновского источника спутника интеграл igr~21343+4738 Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

Том 153, кн. 2

УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Физико-математические пауки

2011

УДК 524.38

ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ И ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕМЕННОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ КОМПОНЕНТЫ РЕНТГЕНОВСКОГО ИСТОЧНИКА СПУТНИКА ИНТЕГРАЛ IGR 21343+4738

PI. Ф. Бикмаев, Е.А. Николаева

Аннотация

В работе представлены предварительные результаты спектроскопического и фотометрического мониторинга оптической компоненты жесткого рентгеновского источника ЮИ. 21343—4738 по наблюдениям па телескопе РТТ-150. Впервые получены оценки орбитальных параметров системы: 7-скорость системы равна -70 км/с, полуамплитуда кривой лучевых скоростей К = 10 км/с, орбитальный период системы составляет 40 или 80 дней. Выполнен предварительный анализ фотометрической переменности на разных временных масштабах часы, дни, месяцы, годы.

Ключевые слова: Ве-звезды, рентгеновские источники, Ю11 21343—4738.

Введение

Источник КтН 21343—4738 был зарегистрирован спутником ИНТЕГРАЛ во вспышечной стадии в 2003-2004 гг. с потоком 1.6 ± 0.3 мКраб, после чего поток упал ниже 0.5 мКраб и объект стал невидим для ИНТЕГРАЛа. Поиск объекта в оптике был начат в 2005 г. на 1.5-м российско-турецком телескопе (РТТ-150) в Национальной обсерватории Т11В1ТАК (Турция) путем фотометрии поля в области источника. В 2006 г. область источника наблюдалась рентгеновским телескопом Чандра по заявке сотрудников Института космических исследований РАН [1]. и координаты слабого рентгеновского источника совпали с положением оптической звезды с точностью в одну угловую секунду. В работе [2] была выполнена классификация оптической компоненты в качестве Ве-звезды 13-й величины. С 2007 года начались спектроскопические исследования оптической компоненты жесткого рентгеновского источника по наблюдениям на РТТ-150.

Для получения основных физических параметров системы, обсуждаемых в настоящей работе, потребовался многолетний ряд наблюдений, который был выполнен при участии сотрудников Казанского университета: Р.Я. Жучкова. С.С. Мельникова. А.И. Галеева. Э.Н. Иртуганова.

1. Наблюдения

На телескопе РТТ-150 выполнялись и фотометрические (с 2005 года), и спектроскопические (с 2007 года) наблюдения объекта. Для фотометрических наблюдений в 2005-2006 гг. использовалась ПЗС-матрица АНДОР (2048 х 2048 пикселей размером 13.5 мкм), термоэлектрически охлаждаемая до -60 °С. С 2007 года наблюдения выполнялись с помощью прибора ТГОБС. Фотометрические снимки были

ИССЛЕДОВАНИЕ ЮИ. 21343^4738

137

Табл. 1

Усредненные результаты спектроскопических наблюдений

Период Количество ДООГь 00 Не I; Л (У) Не I,

наблюдений ночей км/с км /с км/с км /с

29.07 19.10 2007 г. 16 -71 13 -75 12

29.07 14.09 2008 г. 4 -72 16 -67 14

19.07 21.11 2009 г. 8 -72 7 -68 6

03.08 23.08 2010 г. 10 -70 5 -61 5

* Среднее значение лучевой скорости.

** Ошибка определения среднего значения лучевой скорости.

О

-20

-40

О -60 5

-80 -100

-120

2454600 2454800 2455000 2455200 2455400

Рис. 1. Кривая лучевых скоростей, построенная по лилиям Не1 (пунктирная лилия свертка с периодом 40 дней, сплошная - с периодом 80 дней)

получены в основном в болом фильтре с экспозицией 5 30 с. Спектроскопия проводилась с использованием эшелле-моды с разрешением 2.5 А. Продолжительность экспозиций составила порядка 20 мин. Спектральный диапазон составляет А 40009000 А. Обработка спектров была проведена в программном пакете БЕСН20Т [3] (см. также http://www.gazinur.com) и состояла из следующих операций: экстракция одномерных векторов из двумерных изображений, удаление космических частиц и дефектных пикселей, проведение континуума, калибровка длин волн, измерение лучевых скоростей спектральных линий. Общие результаты наблюдений представлены в табл. 1.

2. Спектроскопические исследования

Спектр оптической звезды содержит в основном водородные и гелиевые линии. Но водородные линии сильно искажены ветровой компонентой быстро вращающейся Во-звезды. Поэтому кривая лучевых скоростей была построена по линиям гелия (рис. 1). Наблюдения одинаково хорошо описываются синусоидами с периодами 40 и 80 дней. Свертка спектроскопических данных с указанными периодами представлена на рис. 2.

138

И.Ф. БИКМАЕВ, Е.А. НИКОЛАЕВА

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

40 80

СО Ш О О.

г о. о X

1,0 0,8 1,0 0,8

1,0 0,8

1,0

0,8 1,0

0,8

1,0 0,8

0,6 1,0 0,8 0,6 1,2 1,0 0,8

9:1

1,0 0,8 0,6

■ 1 1 1 1 1 1 1 .

\ 02/08/07:

■ 1 1 1 ~ 1 1 1 \ / 17/10/07:

. 1 1 1 \/ 30/08/08 -

\У 14/09/08 ^

' 1 1 1 "Л I \ / 20/07/09 -

. 1 1 1 \/ 16/08/09:

■ 1 1 1 ^ I I 1 - V 28/09/09 ]

- 1 1 1 " 1 1 1 1 1 1 1 _ \/ 20/11/09: 1 1 1 1 "

1 1 1 ' . 1 . \/ 03/08/10 : V . 1 . '

6540

6560 X, А

6580

6600

Рис. 3. Изменение профиля линии На со временем

Из анализа кривой лучевых скоростей впервые получены предварительные оценки орбитальных параметров системы: 7-скорость системы равна -70 км/с, полуамплитуда кривой лучевых скоростей К =10 км/с.

Помимо орбитальной переменности и искажений, вызванных ветровой компонентой. имеется систематическое изменение профилей линий, а именно увеличение эмиссионной составляющей (рис. 3). Это может быть интерпретировано как накопление вещества в диске Ве-звезды.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЮИ. 21343-4738

139

13.2 - I 1 1 • 1 1 1

13.3 -

13.4 -

13.5 -

13.6 2005 2006 2007 2008 2009 2010

13.7 13.8 13.9 . I V, • 1 . 1 1 Г 1 . 1

2453500 2454000 2454500 2455000 2455500

Рис. 4. Переменность оптической компоненты объекта ЮИ. 21343—4738 в течение нескольких лет

Табл. 2

Результаты поиска фотометрического периода методом Лафлер Кипмапа

Период. Параметр Частота,

сут 1 /а

1.0048557 0.759 0.9951678

2.9773830 0.792 0.3358654

1.5016792 0.800 0.6659212

92.2673352 0.853 0.0108381

78.9969884 0.865 0.0126587

67.0563334 0.881 0.0149128

3. Фотометрия

Фотометрическая переменность оптической компоненты объекта ЮТ1 21343—4738 проявляется на разных временных масштабах: от одного часа (в 2007 г. в течение одной ночи наблюдалось увеличение блеска на 0.5т) до одного года (многолетний тренд падения яркости, см. рис. 4). Одно из объяснений тренда уменьшения блеска оптической компоненты системы увеличивающийся в размерах диск заслоняет Во-звозду.

Исследование фотометрической переменности звезды методом Лафлер Кинмана [4] с помощью программы "ШпЕЖ (В. Горанский. ГАИШ. Москва) дает нам несколько возможных периодов (табл. 2). Анализ свертки накопленных к сегодняшнему моменту данных с найденными периодами но позволяет пока однозначно остановиться на одном из них (рис. 5). Период Р = 1й вызывает сомнения из-за суточной периодичности самих наблюдений. А период Р = 79й близок к одному из периодов, найденных из анализа кривой лучевых скоростей.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (проекты А*1' 09-02-97013-р-Поволжьо. 10-02-01145-а). Авторы благодарны ТЮБИТАК за частичную поддержку в использовании РТТ-150.

140

И.Ф. ВИКМАЕВ, Е.А. НИКОЛАЕВА

Рис. 5. Свертка усредненных фотометрических данных с периодами P = 1.5d и P = 79d

Summary

I.F. Bikmaev, E.A. Nikolaeva. INTEGRAL X-Ray Source IGR 21343-4738: Spectral and Photometric Variability Research of the Optical Component.

The preliminary results of photometric and spectroscopic monitoring of the optical component of the hard X-ray source IGR 21343—4738 by the RTT-150 telescope are presented. For the first time, estimates of the system's orbital parameters have been obtained: the 7-velocity is — 70 km/s, the semi-amplitude of radial velocity curve is K =10 km/s, and the system's orbital period is 40 or 80 days. A preliminary analysis of photometric variability on different time scales (hours, days, months, and years) is completed.

Key words: Be-st.ars, X-ray sources, IGR 21343—4738.

Литература

1. Sazonov S., Revnivtsev M., Burenin R., Churazov E., Sunyaev R., Forrnan W.R., Murray S.S. Discovery of heavily-obscured AGN among seven INTEGR AL hard X-ray sources observed by Chandra // Ast.ron. Ast.ropliys. 2008. V. 487, No 2. P. 509 517.

2. Bikmaev I.F., Burenin R.A., Revnivtsev M.G., Sazonov S.Yu., Sunyaev R.A., Pavlinsky M.N., Sakhibullin N.A. Optical identifications of five INTEGRAL hard X-ray-sources in the Galactic plane // Ast.ron. Lett. 2008. V. 34, No 10. P. 653 663.

3. Галавутдииов Г.А. Система обработки звездных эшелле-спектров. I. Обработка изображений. II. Обработка спектров. Препринт Л' 92. Нижний Архыз: САО РАН, 1992. 52 с.

4. Lafler J., Kinman T.D. An RR Lyrae Star Survey with Ilie Lick 20-INCH Ast.rograpli II. The Calculation of RR Lyrae Periods by Electronic Computer // Ast.ropliys. J. Suppl. 1965. V. 11. P. 216 222.

Поступила в редакцию 16.02.11

Викмаев Ильфан Фяритович доктор физико-математических паук, профессор кафедры астрономии и космической геодезии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Е-шаП: ibikmaeveyandex.ru

Николаева Евгения Александровна аспирант кафедры астрономии и космической геодезии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Е-шаП: Evgeny.Nikolaevaegm.ail.сот