X-ray Halo of the Pulsar 4U 1538–52 from SRG Data

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We present the first results of the SRG observation of the pulsar 4U 1538–52 based on ARC-XC and eROSITA data. An extended emission in the form of a halo is detected around the source in the 0.5–8 keV energy band. Our simulation has shown that its surface brightness distribution can be described by a two-component model composed of a flat disk 250 in radius and a b-model with a characteristic size 480. We have constructed a broadband spectrum of 4U 1538–52 in the energy range 0.5–30 keV, which can be fitted by a weakly absorbed (
NH=0,7*1022 cm-2) power law with a high-energy cutoff. In addition, iron emission lines are detected in the pulsar spectrum at 6–7 keV. We show that the observed halo spectrum is considerably softer (a power-law index 2.8) than the pulsar spectrum (a power-law index 0.9), consistent with the predictions of theoretical models for the X-ray scattering by dust.

About the authors

A. E. Shtykovsky

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences; National Research University ‘‘Higher School of Economics’

Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia; 101100, Moscow, Russia

A. A. Lutovinov

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia

R. A. Krivonos

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia

M. R. Gilfanov

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences; Max Planck Institut für Astrophysik

Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia; Postfach 1317, D-85741, Garching, Germany

P. S. Medvedev

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia

I. A. Mereminskiy

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia

V. A. Arefiev

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia

S. V. Molkov

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia

R. A. Sunyaev

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: a.shtykovsky@cosmos.ru
117997, Moscow, Russia

References

  1. Арно (K.A. Arnaud), Astron. Soc. Pacific Conf. Ser. 101, 17 (1996).
  2. Афтаб и др. (N. Aftab, B. Paul, and P. Kretschmar), Astrophys. J. Suppl. Ser. 243, 29 (2019).
  3. Байлер-Джонс и др. (C.A.L. Bailer-Jones, J. Rybizki, M. Fouesneau, G. Mantelet, and R. Andrae), Astron. J. 156, 58 (2018).
  4. Бекер и др. (R.H. Becker, J.H. Swank, E.A. Boldt, S.S. Holt, S.H. Pravdo, J.R. Saba, and P.J. Serlemitsos), Astrophys. J. (Lett.) 216, L11 (1977).
  5. Брюннер и др. (H. Brunner, T. Liu, G. Lamer, A. Georgakakis, and A. Merloni, et al.), Astron. Astrophys. 661, A1 (2022).
  6. Дэвидсон (P.J.N. Davison), MNRAS. 179, 35 (1977).
  7. Валенчич, Смит (L.A. Valencic and R.K. Smith), Astrophys. J. 809, 66 (2015).
  8. Вернер и др. (D.A. Verner, G.J. Ferland, K.T. Korista, and D.G. Yakovlev), Astrophys. J. 465, 487 (1996).
  9. Вилмс и др. (J. Wilms, A. Allen, and R. McCray), Astrophys. J. 542, 914 (2000).
  10. Ву и др. (J.W. Woo, G.W. Clark, and F. Nagase), Am. Astron. Soc. Meet. Abstracts 180, 44 (1992).
  11. Группа HI4PI (HI4PI Collaboration and N. Ben Bekhti, L. Flöer, R. Keller, J. Kerp, D. Lenz, B. Winkel, J. Bailin, M.R. Calabretta, et al.), Astron. Astrophys. 594 (2016).
  12. Джаккони и др. (R. Giacconi, S. Murray, H. Gursky, E. Kellogg, E. Schreier, T. Matilsky, D. Koch, and H. Tananbaum), Astrophys. J. Suppl. Ser. 27, 37 (1974).
  13. Дрейн (B.T. Draine), Astrophys. J. 598, 1026 (2003).
  14. Иловайский и др. (S.A. Ilovaisky, C. Chevalier, and C. Motch), Astron. Astrophys. 71, L17 (1979).
  15. Кларк (G.W. Clark), Astrophys. J. 610, 956 (2004).
  16. Кларк и др. (G.W. Clark, J.W. Woo, F. Nagase, K. Makishima, and T. Sakao), Astrophys. J. 353, 274 (1990).
  17. Кларк и др. (G.W. Clark, J.W. Woo, and F. Nagase), Astrophys. J. 422, 336 (1994).
  18. Коминский, Мораес (L.R. Cominsky and F. Moraes), Astrophys. J. 370, 670 (1991).
  19. Кривонос и др. (R.A. Krivonos, J.A. Tomsick, F.E. Bauer, F.K. Baganoff, N.M. Barriere, et al.), Astrophys. J. 781, 107 (2014).
  20. Кэш (W. Cash), Astrophys. J. 228, 939 (1979).
  21. Малакария и др. (C. Malacaria, P. Jenke, O.J. Roberts, C.A. Wilson-Hodge, W.H. Cleveland, B. Mailyan, and GBM Accreting Pulsars Program Team), Astrophys. J. 896, 90 (2020).
  22. Мошэ, Горенштейн (C.W. Mauche and P. Gorenstein), Astrophys. J. 302, 371 (1986).
  23. Мэтис, Ли (J.S. Mathis and C.-W. Lee), Astrophys. J. 376, 490 (1991).
  24. Нагасе и др. (F. Nagase, T. Dotani, T. Endo, H. Ozawa, S. Uno, T. Kotani, and T. Mihara), Am. Inst. Phys. Conf. Ser. 599, 794 (2001).
  25. HEASARC (Nasa High Energy Astrophysics Science Archive Research Center), HEAsoft: Unified Release of FTOOLS and XANADU (2014).
  26. Овербек (J.W. Overbeck), Astrophys. J. 141, 864 (1965).
  27. Павлинский и др. (M. Pavlinsky, A. Tkachenko, V. Levin, N. Alexandrovich, V. Arefiev, V. Babyshkin, O. Batanov, Yu. Bodnar, et al.), Astron. Astrophys. 650, A42 (2021).
  28. Предель, Шмитт (P. Predehl and J.H.M.M. Schmitt), Astron. Astrophys. 293, 889 (1995).
  29. Предель и др. (P. Predehl, R. Andritschke, V. Arefiev, V. Babyshkin, O. Batanov, W. Becker, H. Böhringer, A. Bogomolov, et al.), Astron. Astrophys. 647, A1 (2021).
  30. Рейнольдс и др. (A.P. Reynolds, S.A. Bell, and R.W. Hilditch), MNRAS. 256, 631 (1992).
  31. Робба и др. (N.R. Robba, L. Burderi, T. Di Salvo, R. Iaria, and G. Cusumano), Astrophys. J. 562, 950 (2001).
  32. Родес-Рока и др. (J.J. Rodes-Roca, J.M. Torrejón, I. Kreykenbohm, S. Martínez Núñez, A. Camero-Arranz, and G. Bernabéu), Astron. Astrophys. 508, 395 (2009).
  33. Родес-Рока и др. (J.J. Rodes-Roca, K.L. Page, J.M. Torrejón, J.P. Osborne, and G. Bernabéu), Astron. Astrophys. 526, A64 (2011).
  34. Родес-Рока и др. (J.J. Rodes-Roca, J.M. Torrejón, S. Martínez-Nuñez, A. Giménez-García, and G. Bernabéu), Astronomische Nachrichten 225, 804 (2014).
  35. Смит, Двек (R.K. Smith and E. Dwek), Astrophys. J. 503, 831 (1998).
  36. Сюняев и др. (R. Sunyaev, V. Arefiev, V. Babyshkin, A. Bogomolov, K. Borisov, M. Buntov, H. Brunner, R. Burenin, et al.), Astron. Astrophys. 656, A132 (2021).
  37. Фаланга и др. (M. Falanga, E. Bozzo, A. Lutovinov, J.M. Bonnet-Bidaud, Y. Fetisova, and J. Puls), Astron. Astrophys. 809, 66 (2015).
  38. Фриман и др. (P. Freeman, St. Doe, and A. Siemiginowska), Proceedings of the SPIE 4477, 76 (2001).
  39. Фрусчоне и др. (A. Fruscione, J.C. McDowell, G.E. Allen, N.S. Brickhouse, D.J. Burke, et al.), Proceedings of the SPIE 6270 (2006).
  40. Хемпхилл и др. (P.B. Hemphill, R.E. Rothschild, F. Fürst, V. Grinberg, D. Klochkov, P. Kretschmar, et al.), Astrophys. J. 458, 2745 (2016).
  41. Хемпхилл и др. (P.B. Hemphill, R.E. Rothschild, D.M. Cheatham, F. Fürst, P. Kretschmar, et al.), Astrophys. J. 873, 62 (2019).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Pleiades Publishing, Ltd.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».