Каталог звёзд с активностью солнечного типа

Отождествления в областях локализации источников ТэВ гамма-излучения

Алексей А. Шляпников

Аннотация

Проведен анализ областей локализации источников ТэВ гамма-излучения в рентгеновском и оптическом диапазонах спектра. Указаны расстояния от положения максимумов в распределении высокоэнергетических потоков, до вероятных кандидатов на идентификацию с красными карликами. Также рассмотрены возможные отождествления более слабых ТэВ источников и других объектов поля.

Введение

Проблема идентификации первых «дискретных» источников жесткого диапазона спектра (10-8 – 10-11 эрг ≈ 0.6 МэВ – 0.6 кэВ) в оптике была исторически связана с невысокой точностью в определении их координат. Так первый дискретный рентгеновский источник, был зафиксирован в 1962 г. в созвездии Скорпиона детектором, установленным на ракете, и получил обозначение Sco X-1 (Джиакони и др., 1962). После уточнения его координат (Гурский и др., 1966), он был с точностью около 1' идентифицирован в 1966 г. со звездой V ≈ 13m, имеющей ультрафиолетовый избыток (Сандадж и др., 1966). С момента открытия дискретного рентгеновского источника до его идентификации в оптическом диапазоне спектра прошло четыре года.

Более драматичной оказалась история идентификация источников гамма диапазона спектра. Наиболее характерным примером является поиск источников гамма вспышек (GRB - Gamma Ray Burst) в других спектральных диапазонах.

Впервые информация о наблюдениях 16-ти гамма вспышек была опубликована в 1973 г. (Клибсейдол и др., 1973). Они регистрировались четырьмя спутниками серии Vela в период с июля 1969 г. по июль 1972 г. в диапазоне энергий 0.2 – 1.5 MэВ, имели продолжительность от 0.1 до более 30 секунд и интегрированную по времени плотность потока от ~ 10-5 до ~ 2 × 10-4 эрг × с × см-2. Направление прихода гамма вспышек не были связаны ни с Землей (спутники регистрировали гамма излучение, обусловленное испытанием ядерного оружия), ни с Солнцем.

Лишь в феврале 1997 г. 28.123620 UT через 24 года спутник BeppoSAX зарегистрировал мультипиковую GRB продолжительностью около 80 секунд. Изображение, полученное с помощью позиционно-чувствительной камеры гамма диапазона WFC (Wide Field Camera), позволило определить предварительные координаты вспышки R.A. = 5h01m57s и Decl. = +11°46'.4 на эпоху 2000.0 с ошибкой 3' (Коста и др., 1997). Через 8 часов, благодаря наведению на область вспышки рентгеновского телескопа NFI (Narrow Field Instruments) удалось улучшить координаты GRB. А триангуляция наблюдений спутников BeppoSAX и Ulysses позволила определить координаты, по которым было обнаружено оптическое послесвечение - оптический транзиент. Угасающий источник был найден при сравнении наблюдений, полученных на телескопах имени Гершеля и Ньютона (Гроот и др., 1997). Дальнейшие наблюдения на телескопе Хаббла позволили обнаружить не только ослабевающее послесвечение, но и возможную галактику – «хозяйку» оптического транзиента (Сахю и др., 1997). Так начиналась «Эра послесвечений» гамма вспышек. Некоторые из послесвечений были идентифицированы как сверхновые, природа других остается неизвестной до сих пор.

Ситуация с идентификацией объектов жесткого диапазона в оптике кардинально изменилась после запуска космических обсерваторий CGRO, Chandra, eROSITA, Fermi, GRANAT, INTEGRAL, MAXI, ROSAT, Rossi-XTE, XMM-Newton и создания межпланетной наблюдательной сети IPN (InterPlanetary Network). Больше информации об упомянутых проектах можно найти по ссылке.

Несмотря на высокую точность локализации источников жесткого излучения, составляющую угловые минуты, далеко не все обнаруженные источники идентифицированы в оптическом диапазоне спектра. Это не позволяет детально изучить их природу.

Если в космических наблюдениях удалось повысить точность определения координат объектов жесткого излучения, то иначе складывается ситуация с наземными наблюдениями на телескопах, регистрирующих черенковское излучение, вызванное потоками гамма квантов в земной атмосфере. При покрытии области неба в несколько градусов, угловое разрешение черенковских телескопов составляет от 15' до 2º, что делает весьма проблематичным идентификацию в оптическом диапазоне спектра гамма источников.

В данной работе представлен анализ областей локализации шести источников ТэВ гамма-излучения в оптическом диапазоне спектра. Указаны расстояния от положения максимумов в распределении высокоэнергетических потоков, до вероятных кандидатов на идентификацию с красными карликами. Также рассмотрены возможные отождествления более слабых источников гамма излучения с другими объектами.

Жесткое излучение Солнца и звёзд

Спокойное Солнце является источником мягкого рентгеновского излучения, генерируемого в короне. При энергии квантов менее 10-9 эрг их поток резко убывает и практически не наблюдается в гамма диапазоне. Это было обнаружено во время первых экспериментальных и теоретических исследований жесткого излучения Солнца (Петерсон, Винклер, 1959). Во время солнечных вспышек энергии квантов могут меняться в пределах от сотен кэВ до десятков МэВ (Холт, Рамати, 1969). При этом важно отметить корреляцию по времени между жестким рентгеновским и микроволновым излучениями. Поиск радиоимпульсов, совпадающих с наблюдениями в жестком диапазоне спектра по времени (Бэрд и др., 1975) не дал результатов. Однако, был получен верхний предел на радиоизлучение, исключающий звездные вспышки, как источник гамма-всплесков, при условии, что они подобны солнечным, но большие по масштабу (Кавалло, Джелли, 1975).

По мере совершенствования наблюдательного оборудования проблема идентификации жесткого излучения исходящего от звёзд, в частности звезд – карликов нижней части Главной последовательности, получила свое развитие. Так, в каталоге GTSh10, из 5535 звёзд с активностью солнечного типа 2000 объектов имеют рентгеновское излучение (Гершберг и др., 2011). Большая часть из них демонстрирует оптические вспышки со значительными амплитудами.

Уникальное событие было зарегистрировано для красного карлика DG CVn (Д'Элия и др., 2014). 23 апреля 2014 г. в 21:07:08 UT телескоп BAT (Burst Alert Telescope) на борту космической обсерватории Swift зарегистрировал вспышку в диапазоне энергий 15-50 кэВ, продолжительностью 64 секунды. Дальнейшие наблюдения в рентгене позволили уточнить координаты вспышки до 4".9 и идентифицировать объект со вспыхивающей звездой спектрального типа M4.0V DG CVn.

Актуальность исследований вспышечной активности красных карликов обусловлена открытием экзопланет у нескольких тысяч звезд, немалая часть которых является звездами с активностью солнечного типа (Горбачев и др., 2019). Более подробно данная проблема изложена в статье (Кабальеро-Гарсия и др., 2016).

Наблюдения областей красных карликов в ТэВ диапазоне

Очевидно первые наблюдения областей, содержащих красные карлики в ТэВ диапазоне с энергиями ~ 1012 эВ, были выполнены в Крымской астрофизической обсерватории в 1994 г. (Алексеев и др., 1995). При проведении параллельных наблюдений EV Lac в оптическом диапазоне на телескопе АЗТ-11 и на черенковском телескопе ГТ-48 в течение нескольких ночей, были обнаружены коррелирующие по времени события в оптике и гамма лучах. Наиболее статистически надежный результат в ТэВ диапазоне был получен незадолго до оптической вспышки 31 августа 1994 г. в 19:40 UT. Учитывая несовпадение координат вспышки и EV Lac на 0º.6, авторы сообщили о возможной связи гамма вспышки и вспышки в оптическом диапазоне.

В статьях «Галактические космические лучи: первое обнаружение ТэВ гамма-излучения от красных карликов» и «Новый тип источников галактических космических лучей» (Синицына и др., 2019, Синицына и др., 2020) представлены данные долгосрочных наблюдений в эксперименте SHALON, направленных на поиск излучения от звезд – активных красных карликов с интенсивностью выше 800 ГэВ. Все объекты расположены на угловых расстояниях менее 5º от наблюдаемых программных источников ТэВ-излучения (остатка сверхновой Тихо, Крабовидной туманности, объектов 4C+41.63 и Cyg X-3). Так как в эксперименте SHALON поле зрения телескопа больше 8º, то при наблюдении программных объектов в площадку одновременно попадают эруптивные (Er) и/или вспыхивающие (Fl) звезды: V388 Cas (Er), V1589 Cyg (Fl/Er), GJ 1078 (Fl), GL 851.1, V780 Tau (Fl/Er) и V962 Tau (Er).

Таблица 1
ОбъектРентгеновский источникОбъектРентгеновский источник
V388 Cas 1RXS J010318.0+622146GL 851.1-
V1589 Cyg2RSX J204249.0+412246V780 Tau2RXS J054025.1+244839
GJ 1078 1RXS J052327.7+222649V962 Tau2RXS J054552.1+225248

В статье (Синицына и др., 2020) авторами представлена идентификация собственных наблюдений в рентгеновском диапазоне спектра с объектами, указанными в таблице 1. К сожалению, авторы не совместили полученные данные, представленные в виде изофот, с оптическими изображениями изучаемых областей и не выполнили идентификацию возможных источников поля.


Оптические отождествления, рентгеновские источники и возможные кандидаты для ТэВ излучения

Для проведения отождествления в оптическом диапазоне спектра изображений источников ТэВ излучения применялся интерактивный атлас неба Aladin (Боннарель и др., 2000) с подгружаемыми базами данных, поддерживаемыми Центром астрономических данных в Страсбурге. Основные данные об отождествляемых звездах представлены в таблице 2.

Таблица 2
ОбъектSIMBADR.A. (2000)Decl. (2000)pmRA
(mas)
pmDE
(mas)
TypeB
(mag)
V
(mag)
Spectral typeDistance
V388 CasWolf 4701 03 19.83+62 21 55.8730.7486.352Er15.4613.78M5V15"
V1589 CygV* V1589 Cyg20 42 49.16+41 23 00.067.3-31.1Fl/Er15.2913.59-15"
GJ 1078G 85-6905 23 49.05+22 32 38.8236.0-300.0Fl17.3515.52M4.5V9"
GL 851.1BD+30 463322 12 06.42+31 33 41.1-344-418.8Fl11.4310.15K5V/dM0e21"
V780 TauG 100-2805 40 25.73+24 48 07.8107.0-376.0Fl/Er16.7414.94M7V10"
V962 TauV* V962 Tau05 45 51.94+22 52 47.40.142-9.959Er13.5--10"

В первой колонке таблицы приведено обозначение звезды по (Синицына и др., 2020), во второй – основное обозначение по SIMBAD. Третья и четвертая колонки содержат экваториальные координаты объектов на эпоху 2000 года. В пятой и шестой – собственные движения звезд по прямому восхождению и склонению в угловых миллисекундах в год. В седьмой – тип переменности звезды. В восьмой и девятой – блеск в полосах B и V. Десятая колонка содержит информацию о спектральном типе звезды, и одиннадцатая – угловое расстояние от максимума потока в диапазоне гамма излучения до оптического изображения звезды.

На рисунках 1, 3б, 7, 9, 10 и 12 представлено наложение изофот из работы (Синицына и др., 2020) на изображения цифрового обзора неба в оптическом или инфракрасном диапазонах спектра.

V388 Cas

Максимум потока в диапазоне гамма излучения (МГИ) находится на расстоянии 15 угловых секунд от оптического положения V388 Cas (рис. 1). На рисунке максимум соответствует наиболее красному оттенку изофоты и практически совпадает с красным маркером и окружностью того же цвета, очевидно ограничивающей область ошибок (error radius - ER) в определении координат рентгеновского источника (РИ), которым авторы (Синицына и др., 2020) отметили положение 1RXS J010318.0+622146. Однако, реально, положение источника находится несколько ниже (зелёные окружности меньшего радиуса – 1 × ER и большего радиуса – 3 × ER, отмечены цифрами 2 и 3) на расстоянии 23".

Рис. 1. Комбинированное оптическое (DSS colored) и ТэВ изображения области V388 Cas. Окружностями обозначены положения и ER рентгеновских источников, прямоугольниками – возможные оптические отождествления. Малыми желтыми окружностями отмечены звёзды из каталога GAIA DR2.

Красной окружностью с ER = 0".8 (цифра – 4) – указано положение РИ 4XMM J010321.3+622157 (Уэбб и др., 2020), зарегистрированного телескопами XMM-Newton, и находящегося на расстоянии 28" от МГИ. Желтой окружностью с ER = 3".9, с удалением на 27" (цифра – 5), – указано положение РИ 2SXPS J010321.2+622159 (Эванс и др., 2020), наблюдавшегося обсерваторией Swift.

Малыми окружностями желтого цвета на рисунке показаны положения звёзд из каталога GAIA DR2 (GAIA, 2018). Цифра 1 соответствует V388 Cas. Разница в положении звезды по данным GAIA и на оптическом изображении обусловлена значительным собственным движением (730.740 по прямому восхождению и 86.352 по склонению угловых миллисекунд в год, соответственно).

Обращают на себя внимание несколько областей в окрестностях V388 Cas, в которых расположены слабые источники гамма-излучения, ограниченные прямоугольниками желтого цвета (помечены цифрами 6, 7, 8, 9 и 10). Внутри находятся объекты из каталога GAIA DR2 со следующими характеристиками (таблица 3).

Таблица 3
R.A. (2000)Decl. (2000)PlxpmRApmDEGGBPGRPTeffRadLum
1015.83942594+62.36588063101.6371730.74086.35211.923813.906810.60323346.00--
6015.81867355+62.362747070.4845-1.450-0.82817.820018.536216.9453---
7015.79997556+62.36915143-0.01230.9210.65319.650620.576418.5647---
8015.81488911+62.372088760.3020-1.116-0.12516.514117.831415.35113670.99--
9↑015.82903889+62.373520091.59702.231-7.58115.132715.761914.37444547.580.920.326
9↓015.82802289+62.372054610.65068.320-2.82316.794617.505115.94374312.851.230.470
10015.83925097+62.368663980.3280-3.790-0.80813.562714.489612.61163945.8914.3444.925

В таблице 3 указаны номера прямоугольников со слабыми источниками гамма излучения, в которых обнаружены объекты, за исключением № 1, соответствующего V388 Cas. Номера 9↑ и 9↓ принадлежат верхнему и нижнему объектам в девятом прямоугольнике. Далее в столбцах: координаты объектов, параллакс, собственное движение по прямому восхождению и склонению по каталогу GAIA DR2, средние звёздные величины в полосах G, GBP и GRP в фотометрической системе GAIA, эффективная температура, радиусы и светимости звёзд в сравнении с солнечными.

Отметим, что согласно данным 2-го каталога источников ROSAT (Болир и др., 2016), объект 1RXS J010318.0+622146 ассоциируется с рентгеновским источником 2RXS J010318.3+622140 и демонстрирует слабую переменность (рис. 2).

Рис. 2. Кривая блеска объекта 2RXS J010318.3+622140 в рентгеновском диапазоне спектра. По осям отложены: время от начала наблюдений в секундах и отсчеты детектора для источника (синяя кривая) и фона (красная кривая). Указаны ошибки измерений.

Следует также отметить, что РИ 2SXPS J010321.2+622159 имеет более близкое расположение к объекту 10 из таблицы 3, чем к V388 Cas. А в случае использования критерия 3 × ER, однозначно попадает в поле рентгеновского источника.


V1589 Cyg

Координаты, приведенные в статье Синициной и др. на 1 градус (рис. 3а) отличаются от координат объекта в базе данных SIMBAD (Венга и др., 2000). Звезда находится в верхней части изображения, площадка зарегистрированного гамма излучения в нижней части рисунка. При приведении координат ТэВ изображения в соответствие с координатами V1589 Cyg, максимум потока в гамма диапазоне находится на расстоянии ~15 угловых секунд от оптического положения звезды (рис. 3б).

Рис. 3а. Реальное положение V1589 Cyg (в верхней части рисунка), и положение ТэВ источника, в соответствие с координатами из (Синицына и др., 2020).

Цифрами на рисунке 3б обозначены: 1 – положение V1589 Cyg, согласно координат на эпоху 2000 года (синяя окружность малого радиуса); 2 – зелёная окружность, соответствующая 1 × ER источнику 1RXS J204249.0+412242; 3 - красная окружность малого радиуса, соответствует 1 × ER источника XMMSL2 J204248.9+412302 (XMM-SSC, 2017); 4 - синяя окружность – область ошибок положения объекта 1SWXRT J204249.6+412257 из каталога обсерватории Swift (Д'Элия и др., 2013). Малыми желтыми окружностями отмечены звёзды из каталога SDSS DR12 (Алям и др., 2015).

Рис. 3б. Комбинированное оптическое (SDSS9 color) и ТэВ изображения области V1589 Cyg. Окружностями обозначены положения и ER рентгеновских источников, прямоуголь-никами области с возможными оптическими отождествлениями. Малыми желтыми окружностями отмечены звёзды из каталога SDSS DR12.

Большая окружность красного цвета – положение и ER источника 2RXS J204249.0+412245 из (Синицына и др., 2020). Отметим, что более близкими по координатам к V1589 Cyg, и имеющими меньший ER, являются источники рентгеновского излучения XMMSL2 J204248.9+412302 и 1SWXRT J204249.6+412257.

Представляют интерес объекты (рис. 4), расположенные в областях слабого гамма излучения, обозначенные на рисунке 3б желтыми прямоугольниками с цифрами 5, 6 и 7. Максимум потока в них превышает уровень фона более чем в 3 раза для областей 5 и 6, и около 7 раз для области 7 (Оценка потока производилась по шкале интенсивностей изофоты, приведенной в левой части рисунка). Некоторые из объектов в данных областях (таблица 4) могут являться источниками гамма излучения.

Рис. 4а. Карта области 5.Рис. 4б. Карта области 6.Рис. 4в. Карта области 7.

В таблице 4 указаны номера прямоугольников со слабыми источниками гамма-излучения и соответствующие им номера объектов в этих областях. Далее в столбцах: координаты объектов, число наблюдений, средние значения звёздных величин и ошибок их определения в полосах u, g, r, i, z в цветовой системе каталога SDSS DR12. В последней колонке – ориентировочный усреднённый спектральный тип объектов, найденный по показателям цвета (Пеко и Мамежек, 2013, Мамежек, 2019).

Таблица 4
R.A. (2000)Decl. (2000)nuer_uger_grer_rier_izer_zSp
5.1310.71493530+41.36992645324.9660.83625.0370.58523.8650.47422.0700.16120.8690.227K5
5.2310.71368408+41.36857986425.0750.90521.4310.05219.3670.01418.3300.01017.6100.018M5
5.3310.71267700+41.36889267324.8850.89824.9760.54823.2180.31221.0140.06819.5700.077M3
6.1310.70025635+41.37376785224.3380.87324.6030.59023.6910.57221.4370.13120.0420.160K2
6.2310.69989600+41.37380900125.6730.88426.6490.38225.6410.62623.6060.80120.5070.256K5
6.3310.69964600+41.37366486224.7000.93724.4900.48224.5840.61822.5280.27320.8790.231A2
7.1310.71801758+41.39233780425.6960.72024.9120.58022.3090.15420.6430.05519.2470.067M6
7.2310.71572876+41.39153671324.9450.77924.8200.56422.8990.23321.1800.07519.7260.087M4

Все объекты в областях, за исключением 6.1 классифицированы в каталоге SDSS DR12 как звёзды и имеют хорошее качество наблюдений. Объект 6.1 имеет две классификации, как звезда и как галактика на основе моделирования фотометрического профиля его изображения. Возможно, все три объекта области 6, учитывая их близкое расположение, являются единым протяжённым объектом – галактикой, а классификация объектов 6.2 и 6.3 – ошибочной.


GJ 1078

Рентгеновский источник 1RXS J052327.7+222649 (Водис и др., 2000), представленный в статье (Синицына и др., 2020), как возможная идентификация для GJ 1078 находится на расстоянии более 7 угловых минут от максимума ТэВ изображения и имеет радиус ошибок значительно меньший, чем приведен в публикации. На рисунке 5 положение 1RXS J052327.7+222649 и ER (12"), соответствующий ему, (окружность зелёного цвета), показан в правой нижней части изображения.

Рис. 5. Комбинированное оптическое (DSS colored) и ТэВ изображения области GJ 1078.

Возможной идентификацией для РИ 1RXS J052327.7+222649 является звезда, попадающая в ER, GAIA DR2 3414565834307772672 с характеристиками, указанными в таблице 5.

Таблица 5
R.A. (2000)Decl. (2000)PlxpmRApmDEGGBPGRPTeff
080.86267583+22.4479897210.0892-21.366-28.03614.312715.685913.17023887.82

В таблице приведены координаты звезды, её параллакс, собственное движение по прямому восхождению и склонению в стандартных единицах, звёздные величины в полосах G, GBP,GRP в фотометрической системе каталога GAIA DR2, и эффективная температура (K).

Объект 1RXS J052327.7+222649, занесенный в каталог источников ROSAT (Болир и др., 2016), как 2RXS J052327.6+222649 демонстрирует незначительную переменность на уровне фона в рентгеновском диапазоне, показанную на рисунке 6.

Рис. 6. Кривая блеска объекта 2RXS J052327.6+222649 в рентгеновском диапазоне спектра. По осям отложены: время от начала наблюдений в секундах и отсчеты детектора для источника (синяя кривая) и фона (красная кривая). Указаны ошибки измерений.

Рассмотрим детально область ТэВ изображения для GJ 1078 из (Синицына и др., 2020), представленную на рисунке 7. Цифрами обозначено: 1 – положение GJ 1078 из каталога GAIA DR2. Звезда находится на расстоянии 9" от максимума ТэВ источника; 2 – РИ 1RXH J052349.0+223251 (RST, 2000), имеющий ER 9" (зелёная окружность); 3 – РИ 1RXH J052349.5+223236 (RST, 2000) с ER 12" (желтая окружность), который наилучшим образом согласуется по положению с GJ 1078; 4, 5 и 6 – области повышенного гамма излучения (рис. 8а, б, в), объекты из которых содержатся в таблице 6. Отметим, также, что в область РИ 1RXH J052349.5+223236 попадает звезда, отмеченная в таблице 6 под номером 7.

Рис. 7. Комбинированное оптическое (DSS colored) и ТэВ изображения области GJ 1078 с указанием объектов, и областей для которых выполнено отождествление.
Рис. 8а. Карта области 4.Рис. 8б. Карта области 5.Рис. 8в. Карта области 6.
Таблица 6
R.A. (2000)Decl. (2000)PlxpmRApmDEGGBPGRPTeffRadLum
4.1080.95877765+22.531661550.4863-0.857-2.93019.241920.303418.1495---
4.2080.95869733+22.536148401.6889-1.4870.12119.861020.499818.8138---
4.3080.95720994+22.533786690.89525.567-10.95620.413221.004019.0972---
4.4080.95637812+22.529182290.4649-0.462-2.97319.121920.038818.1138---
4.5080.95624474+22.531625620.6151-1.024-2.80915.681916.418514.82714430.252.001.388
4.6080.95490905+22.534447790.60550.384-8.92116.706617.619315.75073883.25--
5.1080.97186813+22.551284570.84282.418-3.58216.266317.078415.36534008.501.530.543
5.2080.97147333+22.548625080.14560.231-1.25919.377520.127718.4256---
5.3080.96782341+22.54390129-0.0681-0.261-0.31419.561820.490118.5803---
6.1080.97919404+22.563971960.51401.560-5.21320.554220.930419.2965---
6.2080.97843061+22.563207930.76030.791-0.84319.413120.088118.3599---
6.3080.97714800+22.568478060.05701.022-0.24020.070020.923218.9711---
6.4080.97603549+22.565088200.17151.641-1.39217.606018.527316.6349---
7080.95844612+22.543333200.4040-1.151-2.16716.712017.467515.82764239.00--

Описание колонок в таблице 6 соответствует описанию к таблице 3.

Из рассматриваемых звёзд, попадающих в области гамма излучения, превышающие уровень фона, представляют интерес объекты 4.5 и 5.1, для которых имеется информация по эффективной температуре, радиусу и светимости. Усреднённый спектральный тип объектов, определённый по информации из каталога GAIA DR2 о показателях цвета G – GRP и GBP – GRP, дал следующие результаты: для 4.5 – K6.5V и 5.1 – K8V.


GL 851.1

Карта для данного объекта, представленная в статьях (Синицына и др., 2019, Синицына и др., 2020) является зеркальной. Поэтому для наложения её на оптическое изображение она была развёрнута относительно вертикальной оси на 180º (рис. 9). Желтые окружности – объекты из каталога GAIA DR2. Цифрой 1 обозначена звезда GL 851.1. Её расстояние до максимума гамма излучения составляет 21 угловую секунду. Данные для объектов 2 и 3 из каталога GAIA DR2 содержатся в таблице 7. Описание колонок в таблице 7 соответствует описанию к таблице 3.

Таблица 7
R.A. (2000)Decl. (2000)PlxpmRApmDEGGBPGRPTeffRadLum
2333.03401553+31.555547721.2811-0.3204.85219.720620.245118.4217---
3333.03330817+31.555558010.18980.057-5.44717.679318.065217.0552---

Объекты 2 и 3 находятся на расстоянии 2.3 угловые секунды друг от друга и попадают в область слабого гамма излучения, связываемого с GL 851.1. Интерес к ним обусловлен тем, что объект 3 является карликом, согласно (Стассун и др., 2019), с усреднённым спектральным классом G2 по данным фотометрии SDSS DR16 (Ахумада и др., 2020). Объект 2 по наблюдениям GAIA также является звездой. Для неё определён параллакс и собственные движения. Однако в случае определения собственного движения имеют место значительные ошибки. Для pmRA = -0.320 угловых миллисекунд в год ошибка составляет 0.589, а для pmDE = 4.852, соответственно, 0.821. Ошибки в определении параллакса также значительны: 0.4273 угловые миллисекунды. При использовании критерия 3σ величина ошибок незначительно превышает значение определённого параллакса (3σ = 1.2819).

Рис. 9. Комбинированное оптическое (DSS colored) и ТэВ изображения области GL 851.1. На врезке – объекты 2 и 3 в атласе SDSS.

По данным SDSS DR16 объект 2 является галактикой с фотометрическим (Аяйдзу и др., 2008) красным смещением 0.171 ± 0.1692. Значительные ошибки в определении красного смещения ставят его достоверность под сомнение. Возможно, и это хорошо видно на врезке рисунка 9, определение объекта 2 как галактики обусловлено проекцией дифракционного луча от GL 851.1 и последующей некорректной обработкой изображения.


V780 Tau

Максимум потока в диапазоне гамма излучения находится на расстоянии ~ 10 угловых секунд от оптического положения V780 Tau, обозначенного цифрой 1 на рисунке 10. Все рассматриваемые ниже объекты из каталога GAIA DR2 прорисованы желтыми окружностями. Учитывая значительное собственное движение V780 Tau, на оптическом изображении области положение её занимает звезда № 3. Сама же V780 Tau на эпоху 2000.0 сместилась ниже и левее.

Рис. 10. Наложение изофоты гамма излучения области V780 Tau на оптическое изображение (DSS colored).

Данные для объектов, попадающих в области повышенного гамма излучения (обозначены желтыми прямоугольниками) в окрестностях V780 Tau, представлены в таблице 8. Описание колонок в таблице 8 соответствует таблице 3.

Таблица 8
R.A. (2000)Decl. (2000)PlxpmRApmDEGGBPGRPTeffRadLum
2085.11024188+24.802795350.23643.406-1.21516.045016.697615.22114332.67--
3085.10686509+24.803571450.05141.992-0.75319.417620.199418.4724---
4085.10766325+24.79806903---20.522321.095719.0595---
5085.10796446+24.794259830.00662.105-0.75118.786219.400617.9025---
6085.10315316+24.79172505-0.04791.568-0.87318.515419.081317.5660---

Отметим, что V780 Tau демонстрирует слабую переменность в рентгеновском диапазоне спектра по данным 2-го каталога источников ROSAT (Болир и др., 2016). Изменение регистрируемого потока 2RXS J054025.1+244839 с течением времени продемонстрировано на рисунке 11.

Рис. 11. Кривая блеска объекта 2RXS J054025.1+244839 = V780 Tau в рентгеновском диапазоне спектра. По осям отложены: время от начала наблюдений в секундах и отсчеты детектора для источника (синяя кривая) и фона (красная кривая). Указаны ошибки измерений.

V962 Tau

V962 Tau, обозначенная на рисунке 12 цифрой 1, находится на расстоянии ~10 угловых секунд от максимума потока в диапазоне гамма излучения. Данные об объектах, попадающих в область более слабого гамма излучения, представлены в таблице 9. Описание колонок в таблице 9 соответствует описанию к таблице 3.

R.A. (2000)Decl. (2000)PlxpmRApmDEGGBPGRPTeffRadLum
2086.46128416+22.880032908.97713.820-37.94312.998514.409111.82354078.39 0.610.093
3086.46016711+22.879694491.10312.352-5.13418.617919.075317.0258---

Представляет интерес звезда № 2 вблизи V962 Tau. В пределах одной угловой секунды по координатам положение звезды из каталога GAIA DR2 совпадает с рентгеновским источником 2SXPS J054550.7+225249 из "Чистой" версии каталога точечных источников рентгеновского телескопа обсерватории Swift (Эванс и др., 2020). Таким образом, GAIA DR2 3427527766435285248 является возможным оптическим кандидатом на идентификацию с РИ 2SXPS J054550.7+225249.

Рис. 12. Локализация ТэВ источника на фоне оптического изображения области V962 Tau (DSS colored).

V962 Tau демонстрирует значительную переменность в рентгеновском диапазоне на уровне фона (с подобием квазипериодичности) по данным (Болир и др., 2016), что проиллюстрировано на рисунке 13.

Рис. 13. Кривая блеска объекта 2RXS J054552.1+225248 = V962Tau в рентгеновском диапазоне спектра. По осям отложены: время от начала наблюдений в секундах и отсчеты детектора для источника (синяя кривая) и фона (красная кривая). Указаны ошибки измерений.

Заключение

В результате проведённого анализа было установлено соответствие источников ТэВ излучения красным карликовым звёздам. Высказано предположение о возможной идентификации в оптической области спектра других объектов поля. В частности рентгеновских источников: 2SXPS J010321.2+622159 = 522864272037651712, 1RXS J052327.7+222649 = 3414565834307772672, 2SXPS J054550.7+225249 = 3427527766435285248. После знака равенства указано уникальное для всех выпусков данных GAIA обозначение источника. Формально, перед обозначением должно стоять «Gaia DR2».

Составлен список 39 объектов, попадающих в области слабого гамма излучения, превышающего уровень фона, и в окрестностях звёзд, рассмотренных в статьях (Синицына и др., 2019, Синицына и др., 2020). Следует, также отметить, что координатное обеспечение рисунков с распределением гамма излучения вблизи рассмотренных красных карликов имеет ошибки. Это несколько усложнило идентификацию в оптическом диапазоне. Объекты, рассмотренные в данной работе, при соответствии необходимым требованиям, будут внесены в новый Каталог звёзд с активностью солнечного типа.

При выполнении работы активно использовались поддерживаемые Центром астрономических данных в Страсбурге приложения SIMBAD, VizieR и Aladin, а также библиографический сервис SAO/NASA ADS. Автор признателен всем, кто обеспечивает их работу и выражает благодарность Российскому фонду фундаментальных исследований за частичную поддержку проведённых исследований за счёт грантов № 19-02-00191 и № 19-29-11027.

Автор искренне благодарен М.М. Кацовой за обсуждение данной работы и высказанные полезные замечания.


Литература

Алексеев и др. (Alekseev I.Yu., Chalenko N.N., Fomin V.P. et al.) 
  A Possible Discovery of a Flaring 10^12 eV Gamma-ray Source near the Red Dwarf EV Lac Flares and Flashes; 
  Proceedings of the IAU Colloquium No. 151; Held in Sonneberg; Germany;   5 - 9 December 1994; XXII; 477 pp.
  Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York. Also Lecture Notes in Physics; volume 454 Edited by 
  Jochen Greiner, Hilmar W. Duerbeck, and Roald E. Gershberg, – 1995, – P.78.
Алям и др. (Alam S., Albareti F,D., Allende P.C.) 
  The Astrophysical Journal Supplement Series, – 2015, – V. 219, – I. 1, – Id. 12, – 27 pp.
Ахумада и др. (Ahumada R. Allende P.C., Almeida A. et al.) 
  The 16th Data Release of the Sloan Digital Sky Surveys: First Release from the APOGEE-2 Southern Survey
  and Full Release of eBOSS Spectra 
  The Astrophysical Journal Supplement Series, – 2020, – V. 249, – I. 1, – Id. 3, – 21 pp.
Аяйдзу и др. (Oyaizu H., Lima M., Cunha C.E. et al.) 
  A Galaxy Photometric Redshift Catalog for the Sloan Digital Sky Survey Data Release 6
  The Astrophysical Journal, – 2008, – V. 674, – I. 2, – pp. 768-783. 
Боннарель и др. (Bonnarel F., Fernique P., Bienaymé O. et al.)
  The ALADIN interactive sky atlas. A reference tool for identification of astronomical sources 
  Astronomy and Astrophysics Supplement – 2000, – V.143, – P.33-40.
Болир и др. (Boller Th., Freyberg M.J., Trümper J. et al.)
  Second ROSAT all-sky survey (2RXS) source catalogue
  Astronomy & Astrophysics, – 2016, – V.588, – id.A103, – 26 pp.
Бэрд и др. (Baird G.A., Delaney T.J., Lawless B.G. et al.)
  A search for VHF radio pulses in coincidence with celestial gamma-ray bursts
  Astrophysical Journal, – 1975, – V.196, – I.2, – P.L11-L13.
Венга и др. (Wenger M., Ochsenbein F., Egret D. et al.)
  The SIMBAD astronomical database. The CDS reference database for astronomical objects
   Astronomy and Astrophysics Supplement, – 2000, – V.143, – P.9-22.
Водис и др. (Voges W. , Aschenbach B., Boller Th.)
  Rosat All-Sky Survey Faint Source Catalogue
  IAU Circ., – 2000, – No. 7432, – #3.
GAIA. (Gaia Collaboration, Brown A.G.A., Vallenari A. et al.)
 Gaia Data Release 2. Summary of the contents and survey properties
 Astronomy and Astrophysics, – 2018, – V.616, – Id.A1, – P.22.
Гершберг и др. (Gershberg R.E., Terebizh A.V., Shlyapnikov A.A.)
  Stars with solar-type activity: GTSh10 catalogue
  Bulletin of the Crimean Astrophysical Observatory, – 2011, – V.107, – I.1, – P.11-19.
Горбачев М.А., Игнатов В.К., Шляпников А.А.
  Анализ магнитной активности звёзд нижней части главной последовательности с обнаруженными экзопланетами
  «Солнечная и солнечно-земная физика – 2019», Санкт-Петербург, Пулково, 7 – 11 октября 2019 г., 
  Труды конференции, – 2019 г., – С. 115-118. 
Гроот и др. (Groot P.J. et al.)
  GRB 970228
  IAUC N 6584, 1997 March 12.
Гурский и др. (Gursky H. et al.)
  A Measurement of the Location of the X-Ray Source SCO X-1
  Astrophysical Journal, – 1966, – V.146, – P.310-316.
Джакони и др. (Giacconi R. et al.)
  Evidence for X-Rays From Sources Outside the Solar System
  Physical Review Letters, – 1962, – V.9, – I.11, – P.439-443.
Д'Элия и др. (D'Elia V.,  Perri M.,  Puccetti S. et al.)
  The seven year Swift-XRT point source catalog (1SWXRT)
  Astronomy & Astrophysics – 2013, – V. 551, –  Id.A142, – 11 pp.
Д'Элия и др. (D'Elia V., Gehrels N., Holland S.T. et al.)
  Swift Trigger 596958 is probably the flare star: DG CVn
  GRB Coordinates Network, Circular Service, 2014, No.16158, #1.
Клибсейдол и др. (Klebesadel R.W., Strong I.B., Olson R.A.)
  Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin
  The Astrophysical Journal, – 1973, – V.182, – L.85-88. 
Кабальеро-Гарсия и др. (Caballero-García M.D., Castro-Tirado A.J., Claret A. et al.)
  Astrophysics of "extreme" solar-like stars
  IV Workshop on Robotic Autonomous Observatories (Eds. María Dolores Caballero-García, Shasi B. Pandey,
  David Hiriart & Alberto J. Castro-Tirado) Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de 
  Conferencias), – 2016, – V.48, – P.59-63.
Кавалло, Джелли (Cavallo G., Jelley J.V.)
  Why are no radio pulses associated with the bursts of celestial gamma-rays?
  Astrophysical Journal, – 1975, – V.201, – I.2, – P.L113-L115.
Коста и др. (Costa E. et al.)
  GRB 970228
  IAUC N 6572, 1997 March 2.
Мамежек (Mamajek)
  A Modern Mean Dwarf Stellar Color and Effective Temperature Sequence
  2019, − Version 2019.3.22 https://www.pas.rochester.edu/~emamajek/EEM_dwarf_UBVIJHK_colors_Teff.txt
Монгуё и др. (Monguió M., Greimel R., Drew J.E. et al.)
  IGAPS: the merged IPHAS and UVEX optical surveys of the northern Galactic plane
  Astronomy and Astrophysics – 2020, – V.638, – Id.A18, – P.26.
Пеко и Мамежек (Pecaut, Mamajek)
  Intrinsic Colors, Temperatures, and Bolometric Corrections of Pre-main-sequence Stars
  The Astrophysical Journal Supplement Series, – 2013, – V. 208, – I. 1, – Id. 9, – 22pp.
Петерсон, Винклер (Peterson L.E., Winckler J.R.)
  Gamma-Ray Burst from a Solar Flare
  Journal of Geophysical Research, – 1959, – V.64, – I.7, – P.697-707.
RST - ROSAT Scientific Team.
  The ROSAT Source Catalog of Pointed Observations with the High Resolution Imager (1RXH),
  3rd Release (2000) // https://cdsarc.unistra.fr/viz-bin/cat/IX/28A.
Сандадж и др. (Sandage A. et al.)
  On the optical identification of SCO X-1
  Astrophysical Journal, – 1966, – V.146, – P.316-321.
Сахю и др. (Sahu K. et al.)
  GRB 970228
  IAUC N 6606, 1997 March 28. 
Синицина и др. (Sinitsyna V.G., Sinitsyna V.Y., Stozhkov Yu.I.)
  Galactic Cosmic Rays: The first detection of TeV gamma-rays from Red Dwarfs
  EPJ Web of Conferences, – 2019, – V.208, – P.14007.
Синицина и др. (Sinitsyna V.G., Sinitsyna V.Y., Stozhkov Yu.I.)
  A new source type of galactic cosmic rays
  Journal of Physics Conference Series, – 2020, – 1468:012082.
Стассун и др., (Stassun K.G., Oelkers R.J., Paegert. M. et al.)
  The Revised TESS Input Catalog and Candidate Target List
  The Astronomical Journal, – 2019, – V. 158, – I. 4, – Id. 138, – pp. 21.
Уэбб и др. (Webb N.A., Coriat M., Traulsen I. et al.)
  VizieR Online Data Catalog: XMM-Newton Serendipitous Source Catalogue 4XMM-DR9
  VizieR On-line Data Catalog: IX/59. Originally published in: 2020A&A..in.prep...
Холт, Рамати, 1969 (Holt S.S., Ramaty R.)
  Microwave and Hard X-Ray Bursts from Solar Flares
  Solar Physics, – 1969, – V.8, – I.1, – P.119-141.
XMM-SSC. XMM-Newton slew survey Source Catalogue, version 2.0. VizieR On-line Data Catalog: IX/53.
  Originally published in: XMM-SSC, Leicester, UK (2017), – 2018yCat.9053....0X. 
Эванс и др. (Evans P.A., Page K.L., Osborne J.P.)
  2SXPS: An Improved and Expanded Swift X-Ray Telescope Point-source Catalog
  The Astrophysical Journal Supplement Series, – 2020, – V. 247, – I. 2, – Id.54, – pp. 27.

Home