Einstein Probe зафіксував рентгенівський спалах близької зірки

Астрономи зафіксували новий рентгенівський спалах від близької зірки, який спершу виглядав як загадкове тимчасове явище.

За допомогою апарата Einstein Probe (EP) дослідники виявили рентгенівський транзиєнт, що згодом ідентифікували як зоряний спалах. Джерелом випромінювання виявилася зірка PM J23221-0301, розташована приблизно за 150 світлових років від Землі. Відкриття описане в роботі, опублікованій 18 грудня на сервері arXiv.

PM J23221-0301 належить до зірок спектрального класу K. Вона приблизно на 30% менша та легша за Сонце. Її ефективна температура становить близько 4055 кельвінів, а вік оцінюють у 1,2 мільярда років. Раніше зірку вже фіксували як слабке джерело рентгенівського випромінювання. В оптичному діапазоні вона іноді демонструвала короткі епізоди яскравості.

Саме через цю активність команда під керівництвом Гуоїн Чжао з Університету Сунь Ятсена вирішила провести детальні багатохвильові спостереження. До них залучили як наземні телескопи, так і космічні обсерваторії. У вересні 2024 року Einstein Probe зафіксував новий транзиєнт, який отримав позначення EP J2322.1-0301. Його координати збігалися з положенням PM J23221-0301.

«Ми представляємо відкриття та багатохвильову характеристику рентгенівського транзиєнта EP J2322.1-0301», — зазначають автори. «Ми ідентифікуємо його як зоряний спалах від зірки типу K з високим власним рухом». Така інтерпретація підтвердилася одразу кількома незалежними ознаками.

Зокрема, форма рентгенівської кривої світла відповідала типовому профілю спалаху. Він характеризується швидким зростанням яскравості та поступовим експоненційним спадом. Просторова похибка між транзиєнтом і зіркою не перевищувала 20 кутових секунд. В оптичних спектрах також виявили лінію водню H-альфа, характерну для зоряних спалахів.

За оцінками дослідників, спалах тривав близько двох годин. Фаза наростання яскравості займала приблизно 0,4 години, а спад — близько 1,6 години. Такі часові масштаби цілком типові для зоряних спалахів.

Пікова рентгенівська світність у діапазоні 0,5–4 кеВ сягнула близько 13 нонільйонів ерг за секунду. Загальна енергія, вивільнена під час події, оцінюється в 91 децильйон ерг. Ці значення добре узгоджуються з параметрами інших відомих спалахів на зірках подібного типу.

Аналіз спектра показав наявність багатотемпературної плазми. Це вказує на складну структуру спалахової області. Астрономи пов’язують це зі стандартною моделлю спалахових петель. У ній хромосферне випаровування створює гарячу плазму у верхніх частинах магнітних петель, тоді як холодніший матеріал залишається нижче.

Відкриття демонструє ефективність Einstein Probe у пошуку короткочасних рентгенівських явищ. Воно також підтверджує, що навіть відносно спокійні зірки поблизу Сонячної системи здатні продукувати потужні спалахи.