แอลเอ็มซี เอ็กซ์-3
 ตำแหน่งของ LMC X-3 จากESASky (ชี้ด้วยเส้นสีแดง) | |
| ข้อมูลการสังเกตการณ์ยุค J2000 วิษุวัต J2000 | |
|---|---|
| กลุ่มดาว | โดราโด |
| สิทธิในการขึ้นสู่สวรรค์ | 05:38:56 น. |
| การลดลง | −64 ° 05 ′ 03 ″ |
| ขนาดปรากฏ (V) | 16.7 |
| ลักษณะเฉพาะ | |
| ขั้นตอนวิวัฒนาการ | ลำดับหลัก (A) หลุมดำ (B) |
| ประเภทสเปกตรัม | บีเอช + บี2.5วี |
| ดาราศาสตร์เชิงตำแหน่ง | |
| ระยะทาง | 165,000 [ 1 ] ly (50,589 pc ) |
| วงโคจร | |
| หลัก | ดาวฤกษ์ลำดับหลัก |
| ชื่อ | หลุมดำ |
| ช่วงเวลา (P) | 1.70481 วัน |
| แกนกึ่งเอก (ก) | 11,000,000 กม. [ 1 ] |
| ความแปลกประหลาด (e) | 0.22 ± 0.4 [ 2 ] |
| ความโน้มเอียง (i) | 69.8° ± 0.84 [ 3 ] ° |
| แอมพลิจูดครึ่งหนึ่ง (K ) (รอง) | 256.7 ± 4.9 กม./วินาที |
| รายละเอียด[ 4 ] | |
| เอ | |
| มวล | 3.63 ± 0.57 ม. |
| รัศมี | 4.4 R |
| บี | |
| มวล | 6.98 ± 0.56 ม. |
| ชื่อเรียกอื่นๆ | |
| LMC X-3, RX J0538.9-6405, 2MAXI J0539-640, 2XMM J053856.5-640503, Gaia DR3 4757068874690668160 [ 5 ] | |
| การอ้างอิงฐานข้อมูล | |
| ซิมบาด | ข้อมูล |
LMC X-3เป็น ระบบดาว คู่รังสีเอกซ์มวลสูง (HMXB) ที่ตั้งอยู่ในเมฆแมเจลแลนใหญ่ (LMC) ซึ่งเป็นกาแล็กซีบริวารของทางช้างเผือกห่างออกไปประมาณ 165,000 ปีแสง (50.5 กิโลพาร์เซก) [ 4 ]ระบบนี้ประกอบด้วยหลุมดำมวลระดับดาวฤกษ์ที่กำลังดูดกลืนสสารจาก ดาว คู่ลำดับหลักประเภท Bทำให้เกิดการปล่อยรังสีเอกซ์อย่างเข้มข้นผ่านจานดูดกลืนความร้อน LMC X-3 เป็นหนึ่งในดาวคู่หลุมดำนอกกาแล็กซีที่ได้รับการศึกษามากที่สุดเนื่องจากความสว่างและความแปรปรวน[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
การค้นพบ
หลุมดำ
LMC X-3 ถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2514 โดยดาวเทียมUhuruนำโดย Leong et al. [ 8 ]และถูกค้นพบว่าเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์ที่สว่างในเมฆแมเจลแลนขนาดใหญ่ ต่อมา ในปี พ.ศ. 2526 Anne Cowley et al. ได้ระบุว่าเป็นหลุมดำโดยใช้การสังเกตการณ์แบบไดนามิกพร้อมกับดาวคู่ B [ 9 ]
ดาว
ริค วอร์เรนและเจฟฟรีย์ เพนโฟลด์ ค้นพบดาวคู่ของหลุมดำ LMC X-3 ในปี 1975 โดยพบดาวคู่ทางแสงเป็นดาว OB ใน วงกลมความคลาดเคลื่อนของรังสีเอ็กซ์[ 10 ]ในปี 1983 คาวลีย์และคณะได้ยืนยันเรื่องนี้โดยใช้การสังเกตสเปกตรัมและสเปกโตรสโกปิกของ LMC X-3 [ 8 ]
ลักษณะเฉพาะ
LMC X-3 ประกอบด้วยหลุมดำและดาวคู่ประเภท B ซึ่งจัดอยู่ในประเภท B2.5Ve ดาวคู่นี้มีอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่าดวงอาทิตย์มาก และถ่ายโอนมวลไปยังหลุมดำผ่าน การไหลล้นของ กลีบโรชทำให้เกิดจานสะสมมวลที่ปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมามากถึง 10,000 เท่าของความสว่างรวมของดวงอาทิตย์[ 11 ]
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบนี้มีคาบการโคจรประมาณ 1.70481 วัน โดยมีระยะห่างประมาณ 7 ล้านไมล์ (11 ล้านกิโลเมตร) วงโคจรเอียงที่ 68° (+2°/−3°) ป้องกันการเกิดสุริยุปราคา ความเร็วเชิงรัศมีของดาวคู่มีค่ากึ่งแอมพลิจูด 256.7 ± 4.9 กม./วินาที ทำให้ได้ฟังก์ชันมวลประมาณ 2.3 เท่าของมวลของดวงอาทิตย์ เส้นโค้งแสงในย่านแสงที่มองเห็นได้แสดงโปรไฟล์แบบสองยอดเนื่องจากการบิดเบี้ยวแบบทรงรีของดาวคู่[ 12 ] [ 13 ]
ความแปรปรวน
LMC X-3 โดดเด่นด้วยลักษณะที่คงที่แต่แปรผันสูง มักอยู่ในสถานะสเปกตรัมอ่อนที่ครอบงำด้วยการปล่อยความร้อนจากจาน ทำให้เหมาะสำหรับการทดสอบแบบจำลองจานสะสมมวล มันแสดงการเปลี่ยนแปลงความเข้มในระยะยาวในช่วงเวลา 100–300 วัน และเข้าสู่สถานะต่ำผิดปกติ (ALS) ที่กินเวลานานกว่า 80 วัน ในช่วงเวลานั้นความสว่างของรังสีเอ็กซ์และรังสี UV ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ พร้อมกับการแปรผันที่ลดลง เหตุการณ์ ALS เหล่านี้ ซึ่งสังเกตได้หลายครั้ง น่าจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอัตราการสะสมมวลจากดาวคู่ โดยมีความล่าช้าของรังสีเอ็กซ์ประมาณ 8 วันในช่วงการเปลี่ยนสถานะ รัศมีของจานด้านในยังคงคงที่อย่างน่าทึ่งตลอดการสังเกตการณ์ ซึ่งสนับสนุนการวัดการหมุนที่เชื่อถือได้ผ่านการปรับค่าต่อเนื่อง[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
สปินและโพลาไรเซชัน
พารามิเตอร์การหมุนของหลุมดำมีค่าต่ำ โดยประมาณอยู่ที่ ~0.2 โดยใช้การปรับค่าต่อเนื่องของรังสีเอกซ์ ในปี 2023 IXPE ตรวจพบการโพลาไรซ์ของรังสีเอกซ์ด้วยระดับการโพลาไรซ์ 3.2% ± 0.6% และมุมการโพลาไรซ์ −42° ± 6° ในย่าน 2–8 keV ซึ่งกำหนดขีดจำกัดการหมุนสูงสุดที่ < 0.7 ที่ความเชื่อมั่น 90% การโพลาไรซ์เพิ่มขึ้นเล็กน้อยตามพลังงาน ซึ่งสอดคล้องกับระบบหลุมดำคู่แบบอ่อนอื่นๆ การสังเกตการณ์พร้อมกันของ NICER และ NuSTAR ยืนยันลักษณะแบบอ่อนและการประมาณค่าการหมุน[ 18 ]
การก่อตัวและวิวัฒนาการ
แบบจำลองวิวัฒนาการชี้ให้เห็นว่า LMC X-3 ก่อตัวขึ้นจากระบบดาวคู่ลำดับหลักที่มีอายุศูนย์ วิวัฒนาการผ่าน การระเบิด ซูเปอร์โนวาของดาวฤกษ์หลัก โดยระยะปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนมวลที่เสถียร ความใกล้เคียงกับเส้นแบ่งชั่วคราว/ถาวรระหว่างระบบดาวคู่รังสีเอกซ์หลุมดำ ทำให้เป็นระบบสำคัญในการทำความเข้าใจฟิสิกส์การสะสมมวลและการก่อตัวของหลุมดำในสภาพแวดล้อมที่มีโลหะต่ำเช่น LMC [ 19 ]