Astronet > Ob'ekt SS 433

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Na saite

Astrometriya

Astronomicheskie instrumenty

Astronomicheskoe obrazovanie

Astrofizika

Istoriya astronomii

Kosmonavtika, issledovanie kosmosa

Lyubitel'skaya astronomiya

Planety i Solnechnaya sistema

Solnce

Ob'ekt SS 433

poluchil svoe nazvanie po poryadkovomu nomeru v kataloge Sand'yulika i Stivensona (Sanduleak N., Stephenson S. V.; SShA), soderzhashemu zvezdy s sil'noi emissionnoi liniei N $_\alpha$ . V "Obshem kataloge peremennyh zvezd" on oboznachen kak V 1343 Orla. Eto slabyi galaktich. zvezdoobraznyi ob'ekt, ispytyvayushii sil'noe pokrasnenie za schet mezhzvezdnogo poglosheniya sveta; ego vizual'naya zvezdnaya velichina menyaetsya pribl. ot 13 do 15^m. SS 433 yavl. takzhe istochnikom radio i rentg. izlucheniya. Rasstoyanie do SS 433 $\approx$ 5 kpk, on raspolozhen v centre pekulyarnogo ostatka vspyshki sverhnovoi, t.n. pleriona W 50 s vozrastom. 10⁴-10⁵ let.

Unikal'noi osobennost'yu etogo ob'ekta yavl. nalichie v ego spektre treh sistem sil'nyh emissionnyh linii vodoroda i neitral'nogo geliya (ris. 1). Dliny voln t.n. stacionarnyh linii blizki k ih laboratornym znacheniyam. Dve dr. sistemy linii peremeshayutsya po spektru s periodom 164 sut, prichem smesheniya ( $\Delta\lambda=\lambda-\lambda_0$ , gde $\lambda,\; \lambda_0$ - sootvetstvenno nablyudaemaya i laboratornaya dliny voln spektr. linii) dostigayut gromadnoi velichiny, ~1000 $\AA$ (ris. 2), sootvetstvuyushie luchevye skorosti (sm. Doplera effekt) menyayutsya ot $+5\cdot 10^4$ do $-3\cdot 10^4$ km/s. Centr simmetrii smesheniya podvizhnyh emissionnyh linii sdvinut otnositel'no stacionarnyh linii v krasnuyu chast' spektra priblizitel'no na dvesti angstrem.

Ris. 1. Opticheskii spektr SS 433. Znakami plyus i minus
pomecheny podvizhnye emissionnye linii N $_\alpha$ , N $_\beta$ ,
N $_\gamma$ , Hel. Kruzhkami otmecheny linii, obrazuyushiesya
pri pogloshenii izlucheniya v zemnoi atmosfere.

Eta kartina sovmestima s predstavleniem o tom, chto podvizhnye emissionnye linii voznikayut v dvuh protivopolozhno napravlennyh kollimirovan-nyh (ugol rashodimosti men'she 6^o) vybrosah sravnitel'no holodnogo (temp-ra ~ 10⁴ K) gaza, dvizhushegosya so skorost'yu $\approx 8\cdot 10^4$ km/s (0,27 s!). Koncentraciya atomov v vybrosah ~10¹¹ sm^-3, razmery vybrosov, vidimyh v optich. diapazone, ~ 10¹²-10¹⁵ sm. Oba vybrosa precessiruyut s periodom 164 sut, prichem ugol mezhdu napravleniem vybrosov i os'yu precessii sostavlyaet 20^o, a ugol mezhdu luchom zreniya i os'yu precessii blizok k 79^o (ris. 3). Postoyannoe krasnoe smeshenie centra simmetrii podvizhnyh emissionnyh linii svyazano s poperechnym effektom Doplera i otrazhaet relyativistskii effekt zamedleniya hoda vremeni v gazovyh vybrosah s tochki zreniya zemnogo nablyudatelya.

Ris. 2. Izmenenie polozhenii $\left({\lambda-\lambda_0\over{\lambda_0}} \right)$ podvizhnyh emissionnyh linii
v spektre SS 433 s fazoi 164-sutochnogo perioda.

Profili podvizhnyh emissionnyh linii peremenny, imeyut mnogokomponentnuyu strukturu. Eto svidetel'stvuet o tom, chto veshestvo v relyativistskih gazovyh struyah vybrasyvaetsya v vide otdel'nyh sgustkov. Otsutstvie sushestvennoi polyarizacii lineichatogo izlucheniya (posle ucheta polyarizacii, svyazannoi s sil'nym mezhzvezdnym poglosheniem) isklyuchaet kogerentnye (napr., lazernye) mehanizmy formirovaniya podvizhnyh emissionnyh linii.

Ris. 3. Kinematicheskaya model' SS 433.

Stacionarnye emissionnye linii takzhe imeyut peremennye vo vremeni profili i intensivnosti. V chastnosti, v momenty maks. razdvizheniya podvizhnyh emissionnyh linii (momenty T₃) profil' stacionarnoi linii N $_\alpha$ odnokomponentnyi i imeet shirinu, sootvetstvuyushuyu razbrosu skorostei ~1000 km/s, a v momenty sovpadeniya podvizhnyh linii T₁ i T₂) etot profil' mnogokomponentnyi i imeet vtroe bol'shuyu shirinu. Intensivnost' stacionarnoi linii N $_\alpha$ korreliruet s fazoi $\psi$ precessionnogo 164-sutochnogo perioda. Inogda nablyudayutsya vspyshki optich. izlucheniya s amplitudoi do 0,5^m i harakternym vremenem ot nesk. chasov do nesk. sutok. Eti vspyshki soprovozhdayutsya rezkim uvelicheniem shiriny i intensivnosti stacionarnoi linii N $_\alpha$ (do treh raz). Po-vidimomu, optich. vspyshki SS 433 korreliruyut s radiovspyshkami etogo ob'ekta, prichem radiovspyshki zapazdyvayut otnositel'no opticheskih v srednem na 1 sut.

Nalichie moshnogo stacionarnogo emissionnogo lineichatogo spektra, a takzhe dannye nablyudenii v IK-diapazone svidetel'stvuyut o tom, chto v SS 433 pomimo kollimirovannyh relyativistskih vybrosov imeetsya takzhe kvazisferich. istechenie veshestva so skorost'yu $\approx$ 2000 km/s i ogromnym tempom poteri massy, $\sim 10^{-4} {\mathfrak M}_\odot$ v god.

Uzkie emissionnye piki stacionarnyh linii N $_\alpha$ , N $_\beta$ i stacionarnaya liniya ionizovannogo geliya Hell s $$\lambda=4686$ \AA$ ispytyvayut doplerovskie sdvigi s periodom 13,08^d; dlya N $_\alpha$ , N $_\beta$ poluamplituda $\approx$ 70 km/s, dlya Hell (4686 $\AA$ ) $\approx$ 195 km/s. S etim zhe periodom menyaetsya i blesk SS 433, prichem v momenty, blizkie k momentam T₃, krivaya bleska obnaruzhivaet chetko vyrazhennye minimumy glubinoi do 0,7^m, svyazannye s zatmeniyami. Sootnoshenie faz krivyh bleska i luchevyh skorostei dokazyvaet, chto SS 433 yavl. zatmennoi dvoinoi sistemoi, sostoyashei iz normal'noi zvezdy i akkrecionnogo diska, prichem v moment glavnogo minimuma nablyudaetsya zatmenie normal'noi zvezdoi opticheski yarkogo akkrecionnogo diska, okruzhayushego kompaktnyi ob'ekt. Vnezatmennyi blesk sistemy, forma krivoi bleska i glubiny minimumov, svyazannyh s zatmeniyami, menyayutsya s fazoi 164-sutochnogo perioda tak, chto maksimum vnezatmennogo bleska nablyudaetsya v momenty T₃. Svodnaya krivaya regulyarnyh izmenenii bleska SS 433 i krivye luchevyh skorostei, opredelennyh po podvizhnym emissionnym liniyam, privedeny na ris. 4.

Ris. 4. Svodnaya krivaya regulyarnyh izmenenii
bleska SS 433 (vverhu) i shematicheskie krivye
luchevyh skorostei, opredelennyh po podvizhnym
emissionnym liniyam (vnizu). Strelkami
otmecheny momenty glavnyh minimumov
orbital'noi 13-sutochnoi peremennosti. I -
intensivnost' opticheskogo izlucheniya sistemy,
I=1 sootvetstvuet 14^m.

Eti dannye neposredstvenno ukazyvayut na to, chto v sisteme SS 433 imeetsya opticheski yarkii akkrecionnyi disk, precessiruyushii s periodom 164 sutok, a relyativistskie gazovye vybrosy perpendikulyarny ploskosti diska. Peremennaya lineinaya polyarizaciya optich. izlucheniya SS 433 s amplitudoi $\approx$ 1% takzhe svidetel'stvuet o nalichii precessionnyh yavlenii, poskol'ku ona korreliruet s fazoi 164-sutochnogo perioda. Izmeneniya intensivnosti stacionarnoi emissionnoi linii N $_\alpha$ neposredstvenno ukazyvayut na to, chto moshnoe kvazisfericheskoe istechenie veshestva so skorostyami ~ 10³ km/s proishodit v osnovnom iz akkrecionnogo diska. Analiz fotometrich. dannyh takzhe privodit k zaklyucheniyu, chto akkrecionnyi disk imeet moshnuyu atmosferu iz ottekayushego veshestva i mozhet rassmatrivat'sya kak geometricheski tolstoe obrazovanie so szhatiem $\approx$ 1/3. Vsya dvoinaya sistema pogruzhena v obshuyu obolochku iz ottekayushego veshestva so sr. koncentraciei atomov ~ 10¹⁰-10¹¹ sm^-3 i razmerami ~ 10¹³ sm.

Ris. 5. Model' ob'ekta SS 433 kak massivnoi
dvoinoi sistemy s precessiruyushim opticheski
yarkim akkrecionnym diskom.

Detal'naya UVVRIHK-fotometriya (sm. Astrofotometriya) SS 433 v raznyh fazah orbital'nogo i precessionnogo periodov pokazyvaet, chto polnoe mezhzvezdnoe pogloshenie (A_V) dlya SS 433 sostavlyaet 7,4-8,3^m, normal'naya zvezda imeet cvetovuyu temperaturu $(1,3-4,3)\cdot 10^4$ K (razbros obuslovlen neopredelennost'yu velichiny A_V), radius 28-47 $R_\odot$ , temp-ra akkrecionnogo diska, po-vidimomu, bolee 50000 K, ego razmery $\approx 2\cdot 10^{12}$ sm, bolometrich. svetimost' dostigaet 10⁴⁰ erg/s.

Funkciya mass sistemy $f({\mathfrak M})={\mathfrak M}_1^3\sin^3 i/({\mathfrak M}_1+{\mathfrak M}_2)^2$ ( ${\mathfrak M}_1$ i ${\mathfrak M}_2$ - massy norm. zvezdy i kompaktnogo ob'ekta, i - naklonenie orbity, ravnoe 79^o, soglasno dannym nablyudenii vybrosov), opredelennaya po krivoi luchevyh skorostei dlya linii Hell 4686 $\AA$ , formiruyusheisya v goryachem akkrecionnom diske, ravna ~10 ${\mathfrak M}_\odot$ . Otsyuda sleduet, chto ${\mathfrak M}_1> 10 {\mathfrak M}_\odot$ . Rasstoyanie mezhdu komponentami sistemy ravno $4\cdot 10^{12}$ sm, orbita sistemy, po-vidimomu, blizka k krugovoi. Massa kompaktnogo ob'ekta poka izvestna lish' s bol'shoi neopredelennost'yu, chto ne pozvolyaet sdelat' okonchatel'nyi vybor mezhdu neitronnoi zvezdoi i chernoi dyroi. Kosvennye ocenki ${\mathfrak M}_2$ , osnovannye na analize krivyh zatmenii SS 433, dayut znachenie ${\mathfrak M}_2 > 5 {\mathfrak M}_\odot$ , chto yavl. argumentom v pol'zu nalichiya chernoi dyry v sisteme SS 433.

Mozhno schitat' tverdo ustanovlennym, chto SS 433 yavl. zatmennoi dvoinoi sistemoi (s periodom obrasheniya 13,08^d), sostoyashei iz massivnoi OV-zvezdy i kompaktnogo relyativistskogo ob'ekta, okruzhennogo opticheski yarkim akkrecionnym diskom, precessiruyushim s periodom 164 sut (ris. 5). Po svoim harakteristikam SS 433 predstavlyaet soboi massivnuyu rentgenovskuyu dvoinuyu sistemu (tipa Lebed' H-1 ili Kentavr H-3) na stadii evolyucii, kogda normal'naya zvezda, rasshirivshis' v processe svoei yadernoi evolyucii, zapolnila svoyu polost' Rosha i istekaet cherez vnutr. tochku Lagranzha s tempom $\dot{\mathfrak M}\approx 10^{-4} {\mathfrak M}_\odot$ v god. Stol' vysokii temp postupleniya veshestva v akkrecionnyi disk privodit k sverhkritich. rezhimu akkrecii, kogda svetimost' diska znachitel'no prevyshaet kriticheskuyu svetimost', a moshnoe rentg. izluchenie polnost'yu pererabatyvaetsya v opticheski tolstom diske v izluchenie optich. diapazona (rentg. izluchenie pogloshaetsya, nagrevaet veshestvo, k-roe v rezul'tate izluchaet v optich. diapazone). Kak sleduet iz teorii, vo vnutr. chastyah sverhkritich. akkrecionnogo diska pod deistviem davleniya izlucheniya dolzhno formirovat'sya moshnoe kvazisferich. istechenie veshestva, chto i nablyudaetsya u SS 433. Rentg. svetimost' SS 433 (tochechnogo istochnika) otnositel'no mala (~ 10³⁵ erg/s) i ne podverzhena zatmeniyam. Eto svidetel'stvuet o tom, chto, v otlichie ot klassich. rentg. dvoinyh sistem (sm. Rentgenovskie pul'sary, Rentgenovskaya astronomiya), v SS 433 rentg. izluchenie formiruetsya za predelami dvoinoi sistemy pri stolknovenii zvezdnogo vetra s mezhzvezdnoi sredoi. Ot klassich. rentg. dvoinyh sistem SS 433 otlichaetsya takzhe otsutstviem fluktuacii optich. i rentg. izlucheniya na vremennyh intervalah koroche 1 min. Otsutstvuyut takzhe regulyarnye pul'sacii optich. i rentg. izlucheniya.

Effekt vozdeistviya relyativistskih vybrosov na strukturu tumannosti W 50 obnaruzhen kak v radio-, tak i v rentg. diapazonah. Na rasstoyanii $\approx$ 50 pk ot SS 433 otkryta slabaya tonkovoloknistaya optich. tumannost', obrazovavshayasya iz mezhzvezdnogo veshestva, nagrebennogo vybrosami. Eto pozvolilo izmerit' potok kinetich. energii v vybrosah (10³⁹-10⁴⁰ erg/s). Sootvetstvuyushii temp poteri massy $\sim 10^{-6}-10^{-7} {\mathfrak M}_\odot$ v god, chto na 2-3 poryadka men'she poteri massy s poverhnosti sverhkritich. akkrecionnogo diska v vide zvezdnogo vetra. Radiointerferometrich. nablyudeniya obnaruzh