К 270-летию Московского государственного университета (МГУ) имени М.В. Ломоносова. Физика наших дней
Уникальный микроквазар SS433: новые результаты, новые проблемы
А.М. Черепащук†а,
А.В. Додин‡а,
К.А. Постнов§а,б аМосковский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга, Университетский просп. 13, Москва, 119234, Российская Федерация бКазанский (Приволжский) федеральный университет, ул. Кремлевская 18, Казань, 420008, Российская Федерация
Уникальный микроквазар SS433 является массивной рентгеновской двойной системой на продвинутой стадии эволюции. Оптическая звезда переполняет свою полость Роша и истекает в очень сильном темпе на чёрную дыру, вокруг которой образовался наклонённый к плоскости орбиты сверхкритический аккреционный диск с релятивистскими коллимированными выбросами вещества — джетами. И диск, и джеты прецессируют с периодом 162,3 дня. Во внешних частях прецессирующих джетов формируются эмиссионные линии водорода и нейтрального гелия, которые перемещаются периодически по спектру SS433 с громадной амплитудой в ∼ 1000 Å, или в шкале скоростей ∼ 50000 км с−1. Именно такой уникальной особенностью объект SS433 привлёк к себе внимание учёных в 1979 году. За многие годы исследований в оптическом, инфракрасном, радио-, рентгеновском и гамма-диапазонах было получено много важных результатов о физических процессах, протекающих в этом микроквазаре, однако ряд принципиальных вопросов о природе SS433 оставался нерешённым. В ГАИШ МГУ выполнен 30-летний спектральный и фотометрический мониторинг SS433. С использованием всех опубликованных данных за 45 лет наблюдений удалось получить ряд важных результатов, касающихся природы этого уникального микроквазара. Открыто вековое эволюционное увеличение орбитального периода SS433 с темпом (1,14 ± 0,25)× 10−7 секунд за секунду, на основании чего релятивистский объект в системе SS433 идентифицирован как чёрная дыра с массой более 8 M☉. Установлено, что расстояние между компонентами SS433 возрастает со временем, а это препятствует образованию общей оболочки в системе. Размеры полости Роша оптической звезды—донора вещества — в среднем постоянны во времени, что обеспечивает устойчивый вторичный обмен масс в системе. Открыта эллиптичность орбиты SS433, свидетельствующая в пользу модели плавающего аккреционного диска, отслеживающего прецессию оси вращения оптической звезды, наклонённой к плоскости орбиты системы в силу несимметричного взрыва сверхновой, сопутствующего образованию релятивистского объекта. Параметры кинематической модели системы, кроме прецессионного периода, в среднем постоянны на протяжении 45 лет. Обнаружены сбои в фазах прецессионного периода, но в среднем прецессионный период держится постоянным на протяжении 45 лет. Микроквазар SS433 физически подобен многим ультраярким рентгеновским источникам (ULX), открытым в последние годы в других галактиках. Регистрация жёсткого гамма-излучения до 200~ТэВ от туманности W50 свидетельствует о возможном ускорении до энергий ∼ ПэВ адронов в области взаимодействия мощного экваториального ветра от SS433 c веществом туманности. В SS433 особенности режима сверхкритической аккреции на чёрную дыру проявляются наиболее ярко. Поэтому дальнейшие многоволновые исследования этого уникального микроквазара представляются весьма перспективными.
Ключевые слова: микроквазары, объект SS433, спектроскопия, сверхкритическая аккреция, чёрные дыры PACS:97.10.Gz, 97.60.Lf, 97.80.−d () DOI: URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/10/e/ Цитата: Черепащук А М, Додин А В, Постнов К А "Уникальный микроквазар SS433: новые результаты, новые проблемы" УФН195 1108–1128 (2025)
Поступила: 22 апреля 2025, одобрена в печать: 13 мая 2025