Широкополосная переменность излучения рентгеновских источников как инструмент определения их физических параметров

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-12-00423

НазваниеШирокополосная переменность излучения рентгеновских источников как инструмент определения их физических параметров

Руководитель Лутовинов Александр Анатольевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук , г Москва

Конкурс №35 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-704 - Физика и эволюция звезд и межзвездной среды

Ключевые слова релятивистские компактные объекты, сверхплотное состояние вещества, аккреция, переменность излучения, рентгеновская астрономия

Код ГРНТИ41.17.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Целью настоящего проекта является разработка и последующее применение методов определения фундаментальных параметров релятивистских компактных объектов (в первую очередь нейтронных звезд), таких как радиус, масса, магнитное поле, по анализу спектральновременной переменности их яркости в широком энергетическом диапазоне и на масштабе времени от миллисекунд до нескольких лет. Для этого будут использованы большие массивы наблюдательных данных, полученных современными обсерваториями - ИНТЕГРАЛ, XMM-Newton, Chandra, Swift, NuSTAR и NICER. Кроме того, планируется оперативно проводить дополнительные наблюдения на действующих космических обсерваториях и наземных оптических телескопах. Данные будут обрабатываться с применением уникальных методик, разработанных, в том числе, участниками проекта. Основным инструментарием экспериментальной части предлагаемого проекта будет классическая спектроскопия в широком энергетическом диапазоне и фазово-разрешенная спектроскопия для когерентного излучения и Фурье-частотная спектроскопия (планируется существенное развитие этого перспективного направления исследований) как для периодических, так и для апериодических сигналов. Для интерпретации полученных экспериментальных результатов будет продолжено развитие существующих и создание новых теоретических моделей формирования излучения в окрестности релятивистских компактных объектов, позволяющих определять их (объектов) фундаментальные параметры. Таким образом, в рамках проекта планируется: 1) развить новые и модифицировать существующие методы оценки масс, радиусов магнитных полей нейтронных звезд в двойных системах; 2) определить физические и геометрические параметры целого ряда двойных систем, в том числе, получить оценки на фундаментальные параметры компактных объектов в них; 3) определить или подтвердить значения магнитных полей для большого набора нейтронных звезд; 4) исследовать свойства и механизмы формирования излучения в условиях разных темпов аккреции (от очень малых до сверхкритических) в системах с компактным объектом, и построить соответствующие модели.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. С. Цыганков, В. Дорошенко, В. Сулейманов, А. Лутовинов, А. Муштуков, Ю. Поутанен Cyclotron emission, absorption, and the two faces of X-ray pulsar A 0535+262 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (год публикации - 2019)
10.1093/mnrasl/slz079

2. А. Набизадех, Ю. Монкконен, С. Цыганков, В. Дорошенко, С. Мольков, Ю. Поутанен NuSTAR observations of wind-fed X-ray pulsar GX 301-2 during unusual spin-up event Astronomy & Astrophysics (год публикации - 2019)
10.1051/0004-6361/201936045

3. С. Мольков, А. Лутовинов, С.Цыганков, И. Мереминский, А. Муштуков Discovery of a Pulse-phase-transient Cyclotron Line in the X-Ray pulsar GRO J2058+42 The Astrophysical Journal Letters (год публикации - 2019)
10.3847/2041-8213/ab3e4d

4. Ю. Жанг, М. Ге, Л. Сонг, Ш. Жанг, Ж. Ку, Ш. Жанг, В. Дорошенко, ... Insight-HXMT Observations of Swift J0243.6+6124 during Its 2017-2018 Outburst The Astrophysical Journal (год публикации - 2019)
10.3847/1538-4357/ab22b1

5. Дорошенко В., Жанг С., Сантанжело А., Жи Л., Цыганков С., Муштуков А., и др. Hot disc of the Swift J0243.6+6124 revealed by Insight-HXMT Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 491, Issue 2, Pages 1857–1867 (год публикации - 2020)
10.1093/mnras/stz2879

6. Дорошенко В., Цыганков С.С., Лонг Ж., Сантанжело А., Мольков С.В., Лутовинов А.А., Конг Л.Д., Жанг С. First characterization of Swift J1845.7-0037 with NuSTAR Astronomy & Astrophysics, Volume 634, id.A89, 6 pp. (год публикации - 2020)
10.1051/0004-6361/201937036

7. Таверна Р., Туролла Р., Сулейманов В., Потехин А., Зане С. X-ray spectra and polarization from magnetar candidates Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 492, Issue 4, p.5057-5074 (год публикации - 2020)
10.1093/mnras/staa204

8. Дорошенко В., Сантанжело А., Сулеиманов В., Цыганков С.С. An observational argument against accretion in magnetars Astronomy & Astrophysics, Volume 643, id.A173, 4 pp. (год публикации - 2020)
10.1051/0004-6361/202038948

9. Дорошенко В., Сулеиманов В., Цыганков С., Монкконен Ю., Джи Л., Сантанжело А. Observations of GRO J1744-28 in quiescence with XMM-Newton Astronomy & Astrophysics, Volume 643, id.A62, 9 pp. (год публикации - 2020)
10.1051/0004-6361/202038093

10. Лутовинов А.А., Сулейманов В., Мануэль Луна Г. Х., Сазонов С., Мартино Д., Дуччи Л., Дорошенко В., Фаланга М. INTEGRAL View on cataclysmic variables and symbiotic binaries New Astronomy Reviews, Volume 91, article id. 101547 (год публикации - 2020)
10.1016/j.newar.2020.101547

11. Кречмар П., Фюрст Ф., Сидоли Л., Боццо Е., и др. Advances in Understanding High-Mass X-ray Binaries with INTEGRALand Future Directions New Astronomy Reviews, Volume 86, article id. 101546 (год публикации - 2019)
10.1016/j.newar.2020.101546

12. Туо Ю., Джи Л., Цыганков С.С., Михара Т., Сонг Л., и др. Insight-HXMT insight into switch of the accretion mode: The case of the X-ray pulsar 4U 1901+03 Journal of High Energy Astrophysics, Volume 27, p. 38-43 (год публикации - 2020)
10.1016/j.jheap.2020.03.003

13. Джи Л., Дуччи Л., Сантанжело А., Жанг С., Сулейманов В., Цыганков С., Дорошенко В., и др. Switches between accretion structures during flares in 4U 1901+03 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 493, Issue 4, pp.5680-5692 (год публикации - 2020)
10.1093/mnras/staa569

14. Шоу А., Хейнке К., Мукаи К., Томсик Д., Дорошенко В., Сулейманов В., и др. Measuring the masses of magnetic white dwarfs: a NuSTAR legacy survey Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 498, Issue 3, pp.3457-3469 (год публикации - 2020)
10.1093/mnras/staa2592

15. Семена А. Н., Мереминский И. А., Арефьев В. А., Лутовинов А. А. GX 339-4: СОГЛАСУЕТСЯ ЛИ МОДЕЛЬ ПРЕЦЕССИИ ГОРЯЧЕГО ТЕЧЕНИЯ С ИНФРАКРАСНОЙ ПЕРЕМЕННОСТЬЮ В МАЛОМАССИВНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ ДВОЙНЫХ СИСТЕМАХ? Письма в Астрономический Журнал, т. 47, с.8 94-901 (год публикации - 2021)

16. Мольков С., Дорошенко В., Лутовинов А., Цыганков С., Сантанжело А., Мереминский И., Семена А. Discovery of the 5 keV Cyclotron Line Followed by Three Harmonics in Swift J1626.6-5156 The Astrophysical Journal Letters, The Astrophysical Journal Letters, Volume 915, Issue 2, id.L27, 8 pp. (год публикации - 2021)
10.3847/2041-8213/ac0c15

17. Лутовинов А., Цыганков С., Мольков С., Дорошенко В., Муштуков А., Арефьев В., Лапшов И., Ткаченко А., Павлинский М. SRG/ART-XC and NuSTAR Observations of the X-Ray pulsar GRO J1008-57 in the Lowest Luminosity State The Astrophysical Journal, The Astrophysical Journal, Volume 912, Issue 1, id.17, 6 pp. (год публикации - 2021)
10.3847/1538-4357/abec43

18. Малакария C., Кречмар П., Мэдсен К. К., Уилсон-Ходж К. А., Коли Джоэл Б., Дженке П., Лутовинов А. А., Потшмидт К., Цыганков С. С., Вильмс Й. The X-Ray Pulsar XTE J1858+034 Observed with NuSTAR and Fermi/GBM: Spectral and Timing Characterization plus a Cyclotron Line The Astrophysical Journal, The Astrophysical Journal, Volume 909, Issue 2, id.153, 7 pp. (год публикации - 2021)
10.3847/1538-4357/abddbc

19. Цыганков С. С., Лутовинов А. А., Мольков С. В., Дюпвик А. А., Карасев Д. И., Дорошенко В., Муштуков А. А., Малaкария К., Кречмар П., Поутанен Ю. X-Ray Pulsar XTE J1858+034: Discovery of the Cyclotron Line and the Revised Optical Identification The Astrophysical Journal, The Astrophysical Journal, Volume 909, Issue 2, id.154, 10 pp. (год публикации - 2021)
10.3847/1538-4357/abddbd

20. Горбан А.С., Мольков С.В., Цыганков С.С., Лутовинов А.А. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ПУЛЬСАРА XTE J1946+274 ПО ДАННЫМ ОБСЕРВАТОРИИ NuSTAR Письма в Астрономический Журнал, Письма в Астрономический журнал, 2021, T. 47, № 6, стр. 416-427 (год публикации - 2021)
10.31857/S0320010821060048

21. Джи Л., Дорошенко В., Сулейманов В., Сантанджело А., ... X-ray reprocessing in accreting pulsar GX 301-2 observed with Insight-HXMT Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 501, Issue 2, pp.2522-2530 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/staa3788

22. Дорошенко В., Сантанджело А., Цыганков С. С., Джи Л. SGR 0755-2933: a new high-mass X-ray binary with the wrong name Astronomy & Astrophysics, Astronomy & Astrophysics, Volume 647, id.A165, 6 pp. (год публикации - 2021)
10.1051/0004-6361/202039785

23. Лутовинов А.А., Цыганков С.С., Мереминский И.А., Мольков С.В., Семена А.Н., Арефьев В.А., Бикмаев И.Ф., Дюпвик А.А., Гильфанов М.Р., Карасев Д.И., ... SRG/ART-XC discovery of SRGA J204318.2+443815: towards the complete population of faint X-ray pulsars Astronomy & Astrophysics, Спецвыпуск "The Early Data Release of eROSITA and Mikhail Pavlinsky ART-XC on the SRG mission" (год публикации - 2021)
10.1051/0004-6361/202141630

24. Мереминский И.А., Додин А.В., Лутовинов А.А., Семена А.Н., Арефьев В.А., Атапин К.Е., Белинский А.А., Буренин Р.А., Бурлак М.В., Еселевич М.В., Федотьева А.А., Гильфанов М.Р., ... Peculiar X-ray transient SRGA J043520.9+552226/AT2019wey discovered with SRG/ART-XC Astronomy & Astrophysics, Спецвыпуск "The Early Data Release of eROSITA and Mikhail Pavlinsky ART-XC on the SRG mission" (год публикации - 2021)
10.1051/0004-6361/202141410

25. Дорошенко В., Штауберт Р., Майтра К., Рау А., Хаберл Ф., Сантанджело А., Швоп А., Вильмс Й., Бакли Д.А.Х., Семена А., Мереминский И., Лутовинов А., Громадски М. , Таунсенд L.J., Монагенг И.М. SRGAJ124404.1-632232/SRGU J124403.8-632231: New X-ray pulsar discovered in the all-sky survey by the SRG Astronomy & Astrophysics, Спецвыпуск "The Early Data Release of eROSITA and Mikhail Pavlinsky ART-XC on the SRG mission" (год публикации - 2021)
10.1051/0004-6361/202141147

26. Муштуков А.А., Сулейманов В.Ф., Цыганков С.С., Португиз З.С. Spectrum formation in X-ray pulsars at very low mass accretion rate: Monte Carlo approach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 503, Issue 4, pp.5193-5203 (год публикации - 2021)
10.1093/mnras/stab811

Публикации