Поляриметрия раскрыла геометрию рассеивающей среды у рентгеновской двойной GX 13+1
Международная команда астрофизиков впервые провела скоординированные наблюдения периодического провала яркости в рентгеновской двойной системе GX 13+1 с помощью обсерваторий IXPE, NuSTAR и Swift-XRT. Результаты исследования опубликованы в базе препринтов arXiv.
Система GX 13+1 относится к маломассивным рентгеновским двойным с нейтронной звездой. Она отличается высоким наклоном орбиты, из-за чего наблюдаются периодические дипы — кратковременные провалы в кривой блеска, вызванные прохождением излучения через вещество аккреционного диска.
В ходе наблюдений ученые зафиксировали значительные изменения поляризационных свойств излучения, связанные с дипом. В центре дипа степень поляризации достигает максимума около 9 процентов с уровнем достоверности более 8 сигма. Это первый случай, когда удалось столь детально проследить поляризацию во время такого события.
При переходе из состояния дипа к последующему обычному состоянию наблюдается поворот плоскости поляризации примерно на 60 градусов. Кроме того, поляризация в состоянии дипа зависит от энергии фотонов, что указывает на сложную структуру рассеивающей среды.
Моделирование поляризационных данных позволило ограничить геометрию этой среды. В сценарии сжатой протяженной короны аккреционного диска требуется экваториальный радиус не менее чем в 1,5 раза больше полярного, при оптической толще около 0,3. Альтернативная модель предполагает рассеяние в дисковом ветре с наиболее вероятной электронной плотностью 1,3 на 10 в 14 степени частиц на кубический сантиметр и углом раствора около 40 градусов, что соответствует оптической толще примерно 0,2.
Авторы подчеркивают ключевую роль рентгеновской поляриметрии для выяснения геометрии протяженной рассеивающей среды вокруг аккреционных дисков. Эти данные важны для понимания процессов аккреции в нейтронных звездах и природы маломассивных рентгеновских двойных.
Полученные результаты открывают новые возможности для изучения подобных систем. Наблюдения показали, что даже короткие периодические события, такие как дипы, могут дать ценную информацию о внутренней структуре и физических условиях в аккреционных структурах.
