До прямого открытия гравитационных волн 14 сентября 2015 года, наиболее вероятными кандидатами в черные дыры были двойные рентгеновские источники, у которых масса существенно превышала предполагаемую максимальную массу нейтронной звезды - предел Оппенгеймера-Волкова - примерно равную 2-3 массы Солнца. Среди такого рода кандидатов долгое время была рентгеновская Новая - V404 Лебедя, у которого невидимый в оптике компаньон был заведомо массивнее 6 масс Солнца. Однако детальному изучению этого объекта мешал его обломовский характер. После активности 1979 года, он "уснул" на ... 30 лет.
Однако уже в то время стало ясно, что система состоит из черной дыры с массой порядка 10 масс Солнца и звезды типа Солнца, но уже не на главной последовательности, когда ее ядерная печка находится в центре и горит там водород, а на стадии гиганта - когда водород в центре выгорел, и горит теперь в тонком слоевом источнике вокруг ядра. Стадия эта не очень устойчивая и, по-видимому, сопровождается колебательными неустойчивостями.
Изредка она заполняет свою полость Роша и вещество ее выплескивается из потенциальной ямы на соседку в виде струи газа, закручивающийся в аккреционный диск вокруг черной дыры. Вот там-то, вблизи черной дыры, и возникает мощное рентгеновское излучение. Но происходит это очень редко и очень недолго - несколько недель.
Долговременные радио и рентгеновские наблюдения между вспышками показали, что между вспышками спит-то он спит, да не совсем. Удалось обнаружить нетепловое поляризованное радио- и рентгеновское излучение, возникающее, по-видимому, не в диске, а в так называемом джете релятивистской плазмы, ускоряемом вдоль оси вращения диска.
Собственно, прошлым летом - 15 июня 2015 года, - микроквазар проснулся снова! Его блеск в оптическом диапазоне увеличился в сотни раз и достиг 12 звездной величины.
Но еще сильнее блеск возрос в рентгеновском диапазоне – в миллионы раз! Именно рентгеновское излучение, рожденное вблизи черной дыры в аккреционном диске, частично попадая на поверхность звезды-гиганта, прогревает ее и нами это воспринимается как мощная оптическая вспышка! Но это излучение само по себе не поляризовано.
В это время я был на Канарах, - мы готовили только что установленный МАСТЕР-IAC к торжественной инаугурации, на которую прибыл король Испании. НО МАСТЕР уже работал и работали такие же телескопы в Благовещенске, на Байкале, на Урале и Кавказе, и в Южной Африке. 6 телескопов-роботов по сигналу американской гамма-обсерватории Свифт через 22 секунды после получения алерта начали наблюдать микроквазар. Поскольку все быстрые наблюдения мы проводим в поляризационных фильтрах, то и на этот раз мы, кроме блеска, имели возможность измерить поляризацию объекта. Через несколько недель мы выяснили, что V404 линейно поляризован (примерно 8 процентов), но это и без нас было известно и не удивительно, потому что некоторые близкие к нему звезды были тоже поляризованы. Это поляризация межзвездной пылью, которая рассеивает свет не изотропно, потому что пылинки выстраиваются вдоль магнитных силовых линий, словно магнитные стрелки (на самом деле, скорее здесь другой процесс: жесткие кванты света от рентгеновского фона выбивают электроны из пылинок и те положительно заряжаются и уже потом взаимодействуют с галактическим магнитным полем) . Но самое поразительное, что мы нашли два эпизода продолжительностью не больше нескольких часов, когда поляризация микроквазара стала меняться! Но ведь межзвездная поляризация не может так быстро меняться. Следовательно, это какое-то собственное поляризованное излучение микроквазара. Оказалось, что поляризация нарастала в те моменты когда оптический блеск системы падал - как будто в системе есть слабый источник сильно поляризованного света, и его вклад при падении общей яркости становится важным и общее излучение дополнительно "поляризуется".
Поляризация(красные квадратики) растет, а блеск (сиреневые точки соединенные линиями) - падает!
Другими словами, когда рентгеновский прогрев гиганта падет, оптический блеск системы падает - нетепловое излучение джета, имеющего совсем другую - синхротронную природу и другой механизм энерговыделения выходит на первый план! Значит, мы впервые увидели оптический джет микроквазара 404 в Лебеде! Отметим, что в эти дни многие оптические телескопы наблюдали вспышку, но никто ничего подобного не обнаружил. Нам повезло? НЕТ! Просто мы имели Глобальную сеть МАСТЕР и практически непрерывно мониторировали поляризацию черной дыры! В эти короткие эпизоды ни один поляризационный телескоп мира не наблюдал микроквазар вообще.
Статья принята в Astrophysical Journal.
Обозрение "Физические явления на небесах" профессора В.М.Липунова.
