Уникальный микроквазар SS433 : новые результаты, новые проблемы
Черепащук Анатолий Михайлович
государственный астрономический институт имени П.К.Штернберга
10.3367/UFNr.2025.05.039904
Авторы: А.М. Черепащук (докладчик),
А.В. Додин,
К.А. Постнов
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 черную дыру, вокруг которой образовался наклоненный 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 $\sim 1000$\,\AA\ или, в шкале скоростей $\sim 50000$ км/с. Именно этой уникальной особенностью объект SS433 привлек к себе внимание ученых 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 нерешенным.
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 $(1.14 \pm 0.25)\times 10^{-7}$ секунда за секунду. На этой основе показано, что релятивистский объект в системе SS433 является черной дырой с массой более 8\,${\rm M}_\odot$. Показано, что расстояние между компонентами SS433 возрастает со временем, что 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, что является сильной поддержкой модели плавающего аккреционного диска, отслеживающего прецессию оси вращения оптической звезды, которая наклонена 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 жесткого гамма-излучения до 200 ТэВ от туманности W50 свидетельствует о возможном ускорении до энергий $\sim$ ПэВ адронов в области взаимодействия мощного экваториального ветра от SS433 c веществом туманности. В SS433 особенности режима сверхкритической аккреции на черную дыру проявляются наиболее ярко. Поэтому дальнейшие многоволновые исследования этого уникального микроквазара представляются весьма перспективными.