Расстояние до eRASSU J0608 определит, станет ли она эталонным источником для LISA

eRASSU J060839.5−704014, или eRASSU J0608, — ультракомпактная двойная система из двух белых карликов. Один оборот друг вокруг друга они совершают чуть более чем за шесть минут. Новая работа, объединившая наблюдения NICER, Einstein Probe и архивные данные XMM-Newton, показала: орбита быстро сжимается. Поэтому система особенно интересна как будущий источник низкочастотных гравитационных волн для космических обсерваторий. Но решающий параметр всё ещё неизвестен — это расстояние до объекта. 2

Орбита длиной 374 секунды становится короче

Исследователи измерили орбитальный период 374,15013 секунды и его производную −4,7(1) × 10⁻¹¹ секунды в секунду. Иными словами, каждый следующий оборот оказывается едва заметно короче предыдущего.

Согласованное по фазе рентгеновское хронометрирование охватывает более трёх лет. Полученный темп эволюции согласуется с потерей орбитального углового момента из-за гравитационного излучения. 2

Ранее у источника уже обнаружили сильномодулированные сверхмягкие рентгеновские пульсации с периодом 374 секунды. Тогда eRASSU J0608 классифицировали как ультракомпактную двойную систему из вырожденных звёзд, расположенную на переднем плане по направлению к Большому Магелланову Облаку. 14

Газ не образует диск, а ударяет прямо по звезде

Наблюдения согласуются с моделью прямого удара при аккреции. В такой конфигурации вещество, перетекающее с одного белого карлика, не успевает сформировать привычный круговой аккреционный диск. Вместо этого поток напрямую попадает на поверхность второго белого карлика и разогревает небольшой участок.

При вращении системы эта горячая область то появляется в поле зрения, то скрывается, создавая периодическую яркую фазу в сверхмягком рентгеновском диапазоне. Такая интерпретация одновременно объясняет рентгеновские пульсации и отсутствие обычного диска. 214

Большая чирп-масса усиливает интерес к гравитационным волнам

Если основной причиной измеренного сокращения периода действительно является гравитационное излучение, чирп-масса системы составляет около 0,43 массы Солнца. Чирп-масса — это комбинация масс компонентов, определяющая эволюцию частоты и амплитуды гравитационно-волнового сигнала двойной системы.

Вместе с исключительно коротким периодом это делает eRASSU J0608 сильным кандидатом в источники низкочастотных гравитационных волн. Однако ключевое слово здесь — «кандидат»: параметры орбиты можно оценить по таймингу, а сила волны, которую зарегистрирует наблюдатель на Земле, зависит ещё и от расстояния. 2

Почему всё упирается в расстояние

eRASSU J0608 находится на переднем плане в направлении Большого Магелланова Облака, однако её действительное расстояние пока не установлено. Авторы отмечают, что расстояние порядка 1–2 килопарсек согласуется со сценарием униполярного индуктора, тогда как расстояние не менее примерно 5 килопарсек было бы аргументом в пользу прямого удара при аккреции. 2

Неопределённость принципиальна: амплитуда гравитационных волн уменьшается с расстоянием. Если eRASSU J0608 окажется сравнительно близкой, она может войти в число более сильных известных галактических сигналов в низкочастотном диапазоне. Если же система существенно дальше, её деформация пространства-времени у Земли будет слабее — несмотря на шестиминутную орбиту и высокую оценку чирп-массы.

Точное расстояние позволило бы не просто уточнить механизм аккреции. Оно дало бы возможность количественно предсказать гравитационно-волновой сигнал и оценить, способна ли система стать устойчивым, хорошо смоделированным верификационным источником для LISA — планируемой космической обсерватории гравитационных волн. Возможный путь к этому — обнаружить и изучить третью звёздную компоненту: её астрометрические или динамические параметры могли бы помочь ограничить расстояние до системы. 2

Что уже известно — и чего пока утверждать нельзя

Работа показывает, что eRASSU J0608 — одна из наиболее быстро эволюционирующих известных ультракомпактных двойных систем из белых карликов. Сокращение её орбиты согласуется с потерями на гравитационное излучение, а модель прямого удара хорошо объясняет наблюдаемые рентгеновские импульсы. 2

Но исследование пока не доказывает, что eRASSU J0608 будет одним из самых «громких» двойных источников для LISA. Для такого вывода необходимо измерить расстояние. До тех пор объект остаётся исключительно перспективным кандидатом, но не полностью предсказуемой калибровочной целью. 2