Obserwacja mikrokwazara Cygnus X-3 przez satelitę Fermi

0

Satelita Fermi dokonał pierwszej jednoznacznej detekcji promieniowania gamma z układu podwójnego Cygnus X-3. Jest to tzw mikrokwazar, w którego skład wchodzi gorąca gwiazda oraz zwarty obiekt (czarna dziura lub gwiazda neutronowa) posiadający dżety radiowe w których materia porusza się z szybkością około polowy prędkości światła. Tym samym imituje zachowanie kwazarów w jądrach odległych galaktyk.

Głównym składnik układu jest gorąca gwiazda  Wolfa-Rayeta. Temperatura jej atmosfery  jest około 17 razy większa od temperatury atmosfery Słońca, dzięki czemu wytwarza ona bardzo intensywny wiatr gwiazdowy. Szacuje się, że gwiazdy tego typu w ciągu 100 000 lat tracą przez to masę zbliżoną do masy Słońca. Zwarty obiekt posiadający dysk akrecyjny okrąża gwiazdę z okresem 4,8 godziny. Najprawdopodobniej jest to czarna dziura, ale nie można wykluczyć także gwiazdy neutronowej.

Cygnus X-3 jest bardzo typowym mikrokwazarem. Do kwazarów upodabnia go silna emisja w szerokim zakresie spektralnym i szybkie zmiany jasności. Został wykryty w 1966 roku jako jedno z najjaśniejszych źródeł promieniowania rentgenowskiego  na niebie. Był też jednym z pierwszych kandydatów na źródło gamma. Jednak do wykrycia emisji gamma pochodzącej z tego obiektu potrzebne były czulsze detektory. Umożliwił to dopiero teleskop LAT satelity Fermi.

Fermi jednoznacznie wykrył taką emisję promieniowania gamma z Cygnus X-3. Jej jasność zmieniała się z okresem 4.8 godziny, co odpowiada okresowi obiegu obiektu zwartego. Najjaśniejsza emisja z dysku akrecyjnego występuje, gdy obiekt znajduje się na odleglejszej w stosunku do obserwatora części orbity. Wskazuje to, że emisja powstaje podczas oddziaływań pomiędzy szybkimi elektronami występującymi nad i pod dyskiem z silnym promieniowaniem ultrafioletowym gwiazdy. Gdy fotony UV zderzają się z szybkimi elektronami, przejmują część energii i stają się fotonami gamma. Efekt ten dla obserwatora jest najbardziej wyraźny gdy elektrony poruszają się w kierunku Ziemi, a zjawisko to występuje gdy dysk znajduje się na dalszej części orbity wokół gwiazdy.

Pomiędzy 11 października a 20 grudnia 2008 roku i między 8 czerwca a 2 sierpnia 2008 roku Cygnus X-3 był wyjątkowo aktywny. W tym czasie udało się stwierdzić, że wzrost jasności w zakresie gamma poprzedzał o około pięć dni pojaśnienie dżetów w zakresie radiowym. Wskazuje to, że zjawiska te są powiązane.

Źródło: NASA

Share.

Comments are closed.