Команда российского телескопа ART-XC им. М. Н. Павлинского обнаружила в нашей Галактике новую симбиотическую рентгеновскую систему J1633. Кандидата из огромного каталога отобрал алгоритм машинного обучения, а природу объекта подтвердили наблюдения нескольких телескопов.
Редкие пары Млечного Пути
Происходит это так. Массивная звезда быстрее сжигает топливо, взрывается сверхновой и превращается в компактный объект: в чёрную дыру, если она была очень тяжёлой, или в нейтронную звезду, если полегче. Вторая звезда эволюционирует медленнее и продолжает светить. Её вещество может перетекать на компактного соседа. Такую звезду называют донором, а сам процесс — аккрецией (падением вещества на массивное тело). При аккреции выделяется много энергии, поэтому подобные пары хорошо видны в рентгеновских лучах.
Сейчас команду ART-XC интересует особая разновидность — симбиотические рентгеновские двойные (SyXB). В них на нейтронную звезду падает плотный звёздный ветер красного гиганта. В 2019 году учёные из Института астрономии РАН и ГАИШ МГУ рассчитали, что в Галактике должно быть около двухсот таких систем. Известно их значительно меньше. Они довольно тусклые и находятся в галактическом диске, где звёзд очень много, а межзвёздное вещество сильно поглощает излучение.
Как учили алгоритм
Последние годы ART-XC, один из двух телескопов обсерватории «Спектр-РГ», тратит значительную часть времени на глубокий обзор плоскости Галактики. В этом обзоре должны найтись все яркие SyXB Млечного Пути. Трудность в том, чтобы отобрать их среди тысяч источников других классов.
Эту задачу, только в гораздо большем масштабе, решала работа Александра Мещерякова и коллег из ИКИ РАН и Южно-Африканской астрономической обсерватории. Статья вышла в июле 2026 года в журнале Journal of High Energy Astrophysics.
Авторы применили ансамблевые алгоритмы машинного обучения (несколько моделей, решения которых объединяются). С их помощью они искали рентгеновские двойные со звёздами-гигантами среди сотен тысяч источников каталога европейской обсерватории XMM-Newton. Использовались только рентгеновские данные, без оптических и инфракрасных. Это позволило обойти часть сложностей, связанных с плотным звёздным полем и поглощением.
Алгоритм обучили на двух выборках: известных рентгеновских двойных и случайных рентгеновских источников. После обучения модель предложила несколько десятков новых кандидатов. Часть из них уже была определена как массивные рентгеновские двойные, но совсем недавно, и в распространённые базы данных они ещё не попали. Раз модель самостоятельно нашла эти объекты и верно их классифицировала, значит, она работает корректно.
Пульс длиной в 26 минут
После исключения известных объектов осталось 23 кандидата. Сначала их проверили на периодические рентгеновские пульсации. Такие пульсации надёжно указывают, что вещество падает на нейтронную звезду или на белый карлик с сильным магнитным полем.
У источника J1633 в данных XMM-Newton нашлись пульсации с периодом 1552 секунды, то есть примерно 26 минут. Дополнительное наблюдение на ART-XC подтвердило пульсации и позволило точнее измерить форму рентгеновского спектра.
Так из сотен тысяч источников каталога после работы алгоритма и проверки осталась одна система, которую стоило изучать дальше.
Кто отдаёт вещество
Оставался главный вопрос: кто донор, молодая массивная голубая звезда или старая красная? От ответа зависело, симбиотическая это система или нет.
Угловое разрешение XMM-Newton позволило уверенно связать рентгеновский источник с конкретной оптической звездой. По её цветам, то есть по соотношению яркости в разных фильтрах, стало ясно, что это не горячая молодая звезда.
Затем учёные оценили расстояние. Астрометрическая миссия Gaia не смогла измерить параллакс объекта (небольшое смещение звезды на небе, по которому определяют расстояние). Значит, система находится дальше нескольких тысяч световых лет. При этом она остаётся достаточно яркой, а значит, донор не может быть карликом.
Точку поставил оптический спектр, полученный группой Дэвида Бакли на 9-метровом Южно-Африканском Большом Телескопе. Он оказался типичным для звёзд спектрального класса K с температурой около 4200 К. Все данные сошлись: донор — красный гигант, а J1633 — новая симбиотическая рентгеновская система. Она расположена в направлении спирального рукава Наугольника.
Что дальше
Работа завершена и опубликована в рецензируемом журнале, а метод отбора кандидатов уже дал подтверждённый результат.
Обзор плоскости Галактики на ART-XC продолжается. Появляются новые данные в разных диапазонах, которые помогут отбирать подобные системы, развиваются и алгоритмы для работы с большими массивами данных. По оценке авторов, через несколько лет число известных SyXB может заметно приблизиться к теоретическим двумстам.
