СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕНТГЕНОВСКОЙ СВЕТИМОСТИ ПОСТОЯННЫХ И ТРАНЗИЕНТНЫХ ВЫСОКОМАССИВНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ ДВОЙНЫХ СИСТЕМ

Высокомассивные рентгеновские двойные системы (HMXB) делятся на постоянные (персистентные) источники, которые излучают практически непрерывно и относительно стабильно, и транзиентные (переменные) источники, большую часть времени пребывающие в тихом состоянии и лишь эпизодически переживающие мощные рентгеновские вспышки. Цель данной работы – статистически сравнить свойства рентгеновской светимости этих двух классов HMXB, в частности максимальную светимость и диапазон ее изменчивости . Для этого использованы каталожные данные по галактическим HMXB-пульсарам (18 постоянных и 64 транзиентных систем). Проанализированы распределения и с помощью гистограмм, коробчатых диаграмм (boxplot), кумулятивных кривых (CDF) и непараметрического критерия Манна–Уитни. Показано, что оба класса достигают сходных значений (порядка – эрг/с), без статистически значимого расхождения распределений. Однако транзиентные системы демонстрируют значительно более широкий диапазон изменчивости светимости: увеличение на 4–5 порядков (до раз) против обычно менее раз у постоянных. Это отличие подтверждается статистически (для транзиентов выявлена более высокая вариабельность, p ≈ 0.05). Таким образом, основное различие между постоянными и транзиентными HMXB заключается не в предельной рентгеновской светимости, а в режиме аккреции. В постоянных системах компактный объект непрерывно аккрецирует вещество из устойчивого звездного ветра OB-сверхгиганта, обеспечивая относительно стабильное излучение. Напротив, транзиенты характеризуются прерывистой аккрецией (например, эпизодическим захватом материи из диска Be-звезды), что приводит к их экстремальной вариабельности.

1. Reig, P. Be/X-ray binaries. Astrophysics and Space Science, 332 (1–2), 1–29 (2011). https://doi.org/10.1007/s10509-010-0575-8

2. Tauris, T.M., van den Heuvel, E.P.J. Formation and evolution of compact stellar X-ray sources. In: Compact Stellar X-ray Sources (Cambridge: Cambridge University Press), 623–665 (2006). https://doi.org/10.1017/CBO9780511536281.017

3. Frank, J., King, A., Raine, D. Accretion Power in Astrophysics. 3rd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2002). https://doi.org/10.1017/CBO9781139164245

4. Kreykenbohm, I., et al. High variability in Vela X-1: giant flares and off states. Astronomy & Astrophysics, 492 (2), 511–525 (2008). https://doi.org/10.1051/0004-6361:200809956

5. Chaty, S. High-mass X-ray binaries: optical/infrared counterparts and evolution. Advances in Space Research, 52 (12), 2132–2142 (2013). https://doi.org/10.1016/j.asr.2013.09.010

6. Okazaki, A.T., Negueruela, I. A model for the circumstellar disc of Be/X-ray binaries. Astronomy & Astrophysics, 377 (1), 161–174 (2001). https://doi.org/10.1051/0004-6361:20011083

7. Sidoli, L., Paizis, A., Postnov, K. INTEGRAL study of temporal properties of bright flares in supergiant fast X-ray transients. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 457 (4), 3693–3701 (2016). https:// doi.org/10.1093/mnras/stw237

8. Walter, R., Lutovinov, A.A., Bozzo, E., Tsygankov, S.S. High-mass X-ray binaries in the Milky Way: a closer look with INTEGRAL. The Astronomy and Astrophysics Review, 23 (1), 1–71 (2015). https://doi.org/10.1007/s00159-015-0082-6

9. Kim, H., et al. Catalog of Galactic X-ray pulsars and high-mass X-ray binaries. The Astrophysical Journal Supplement Series, 267 (2), article 44 (2023). https://doi.org/10.3847/1538-4365/ace68f

10. Wilson-Hodge, C.A., et al. NICER and Fermi GBM observations of the first Galactic ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124. The Astrophysical Journal, 863 (1), article 9 (2018). https://doi.org/10.3847/1538-4357/aace60

11. Tsygankov, S.S., Doroshenko, V., Mushtukov, A.A., et al. Discovery of pulsations from a ULX transient in our Galaxy: Swift J0243.6+6124. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 479 (1), L134–L138 (2018). https://doi.org/10.1093/mnrasl/sly116

12. Antoniou, V., Zezas, A., Hatzidimitriou, D., Kalogera, V. Star formation history and X-ray binary populations: the case of the Small Magellanic Cloud. The Astrophysical Journal Letters, 716 (2), L140–L145 (2010). https://doi.org/10.1088/2041-8205/716/2/L140

13. Lutovinov, A., Revnivtsev, M., Gilfanov, M., Sunyaev, R. INTEGRAL insight into the inner Galaxy: population of X-ray binaries. Astronomy & Astrophysics, 444 (2), 821–829 (2005). https://doi.org/10.1051/0004-6361:20042392

14. Mushtukov, A.A., Verhagen, P.A., Tsygankov, S.S., Lutovinov, A.A., Poutanen, J. On the magnetic field of the first Galactic ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 474 (1), L134–L138 (2018). https://doi.org/10.1093/mnrasl/sly116

15. Raguzova, N.V., Popov, S.B. Be–X-ray binaries and candidates. Astronomy Reports, 49 (8), 696–708 (2005). https://doi.org/10.1080/10556790500497311