Широковолновые наблюдения транзиентного рентгеновского пульсара SAX J2103.5+4545

Е. В. ФИЛИППОВА, А. А. ЛУТОВИНОВ

Институт космических исследований РАН, Москва

ШИРОКОВОЛНОВЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ТРАНЗИЕНТНОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ПУЛЬСАРА SAX J2103.5+4545

Исследована переменность излучения пульсара SAX J2103.5+4545 в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Результаты временного и спектрального анализа рентгеновского и гамма-излучения источника выполнены по данным обсерватории RXTE и ИНТЕГРАЛ. Показано, что форма спектра источника в диапазоне энергий 3-100 кэВ практически не зависит от его интенсивности и фазы орбитального цикла. По данным обсерватории XMM-Newton получена точная (5 угл. сек) локализация объекта и определен оптический компаньон в системе. Получен верхний предел на переменность излучения последнего в оптическом диапазоне на масштабах орбитального периода и периода пульсаций.

В работе были использованы открытые данные калибровочных наблюдений области Лебедя Х-1, полученные обсерваторией ИНТЕГРАЛ [1] в декабре 2002 г. Для сравнительного анализа результатов мы использовали данные одновременных наблюдений пульсара обсерваторией RXTE. Оптические наблюдения поля источника SAX J2103.5+4545 были проведены осенью 2003г на Российско-Турецком 1.5-м телескопе (РТТ-150).

Проведённый анализ излучения источника в жёстком рентгеновском диапазоне энергий (18-60 кэВ) показал, что его интенсивность сильно переменна и зависит от орбитальной фазы. Регистрируемый от системы поток максимален ~40-50 мКраб вблизи орбитальных фаз 0.5-0.7, и уменьшается до значений ~10-20 мКраб на фазах 0.1-0.2. Переменности источника в оптическом диапазоне, связанной с орбитальным движением в двойной системе, обнаружено не было; верхний предел на её величину составляет около 1%.

Как известно, периоды рентгеновских пульсаров непостоянны и подвержены как долговременным изменениям их значений, так и мелкомасштабным флуктуациям (см. например, [2],[3],[4]). Пульсар SAX J2103.5+4545 с момента его открытия (во время вспышки в 1997 г, [5]) показывает в среднем непрерывное ускорение скорости вращения. На момент наблюдения обсерваторией ИНТЕГРАЛ период пульсаций источника составил 355.10±0.04 с. Профиль импульса пульсара в жестком диапазоне энергий несколько отличается от ранее приводившихся профилей в мягком диапазоне энергий. По данным обсерватории RXTE пульсирующая доля излучения составила ~20±5% (20-100 кэВ). В мягком рентгеновском диапазоне энергий 0.9-11 кэВ пульсирующая доля составляет 50.9±0.3% [6]. Переменность излучения источника в полосе Нα на масштабах периода пульсаций не обнаружена, верхний предел 1%.

С целью поиска возможной зависимости спектра источника от его интенсивности и положения был проведен спектральный анализ излучения пульсара для разных орбитальных фаз. Заметных отличий формы спектра выявлено не было. Спектр рентгеновского пульсара SAX J2103.5+4545 является типичным для объектов этого класса и описывается простым степенным законом с экспоненциальным завалом на высоких энергиях.

Рис.1. Область наблюдения источника SAX J2103.5+4545, полученная в R-фильтре наземным телескопом РТТ150. Стрелкой указан оптический компаньон пульсара и обозначена его область локализации, полученная в настоящей работе по данным обсерватории XMM-Newton.

Список литературы

1. Eismont N., Ditrikh A., Janin G. et al. // Astron. Astrophys. 20L37.

2. Nagase F. // Publ. Astron. Soc. Japan 19

3. , , // Письма в Астрон. Журн. 2003. Том 29. С.803.

4. Bildsten L., Chakrabarty D., Chiuy J. et al. // Astron. J. Suppl. Ser. 19B.

5. Hulleman F., in’t Zand J., Heise J. // Astron. Astrophys. 19L25.

6. Inam S., Baykal, Swank J. et al. // astro-pha/0402221.