Квазипериодические осцилляции вокруг компактных объектов в пространстве-времени Сена
Ключевые слова:
аккреционные диски, квазипериодические осцилляции, чёрные дыры, нейтронные звёзды, рентгеновские двойные системыАннотация
Мы исследуем килогерцовые (кГц) квазипериодические осцилляции (КПО), наблюдаемые в восьми рентгеновских двойных системах с нейтронными звёздами низкой массы, в рамках модели релятивистской прецессии. Основные (эпициклические) частоты тестовых частиц на круговых орбитах вычисляются в статическом пространстве–времени Сена. Путём подгонки кеплеровских и эпициклических частот к наблюдаемым парам низких и высоких частот КПО (fU, fL) мы определяем массы и электрические заряды компактных объектов и сравниваем результаты с полученными в пространстве–времени Шварцшильда с использованием информационных критериев Акаике и Байеса (AIC/BIC). Мы находим, что геометрия Шварцшильда даёт физически согласованные аппроксимации для четырёх источников, тогда как для GX 5–1 и GX 340+0 пространство–время Сена становится практически неотличимым от Шварцшильдовского, что указывает на отсутствие необходимости вводить электрический заряд. Хотя метрика Сена обеспечивает статистически более точные подгонки для оставшихся четырёх источников, полученные большие массы и большие электрические заряды несовместимы с физикой нейтронных звёзд. Следовательно, мы заключаем, что статическая метрика Сена не даёт физически реалистичного описания кГц КПО в системах с нейтронными звёздами.
Библиографические ссылки
J. W. T. Hessels, S. M. Ransom, I. H. Stairs, P. C. C. Freire, V. M. Kaspi and F. Camilo, Science 311, 1901–1904 (2006). https://doi.org/10.1126/science.1123430
J. Patterson, E. L. Robinson and R. E. Nather, Astrophysical Journal 214, 144–151 (1977). https://doi.org/10.1086/155305
M. van der Klis, Annual Review of Astronomy and Astrophysics 38, 717–760 (2000). https://doi.org/10.1146/annurev.astro.38.1.717
R. A. Remillard and J. E. McClintock, Annual Review of Astronomy and Astrophysics 44, 49–92 (2006). https://doi.org/10.1146/annurev.astro.44.051905.092532
T. E. Strohmayer and R. F. Mushotzky, Astrophysical Journal Letters 586, L61–L64 (2003). https://doi.org/10.1086/374637
M. Bachetti et al., Nature 514, 202–204 (2014). https://doi.org/10.1038/nature13791
M. Gierliński, M. Middleton, M. Ward and C. Done, Nature 455, 369–371 (2008). https://doi.org/10.1038/nature07237
M. Middleton and C. Done, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 403, 9–16 (2010). https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2009.16005.x
W. Lewin and M. van der Klis, Accreting Neutron Stars in Low-Mass X-Ray Binary Systems, Cambridge University Press (2006).
G. Hasinger and M. van der Klis, Astronomy and Astrophysics 225, 79–96 (1989). https://doi.org/10.1051/0004-6361:19891208
J. Middleditch and W. C. Priedhorsky, Astrophysical Journal 306, 230–236 (1986). https://doi.org/10.1086/164368
M. van der Klis et al., Nature 316, 225–230 (1985). https://doi.org/10.1038/316225a0
M. van der Klis, Annual Review of Astronomy and Astrophysics 27, 517–553 (1989). https://doi.org/10.1146/annurev.aa.27.090189.002505
S. E. Motta et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 468, 2311–2324 (2017). https://doi.org/10.1093/mnras/stx570
K. Boshkayev et al., Physical Review D 108, 044063 (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.044063
K. Boshkayev, O. Luongo and M. Muccino, Physical Review D 108, 124034 (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.124034
K. Boshkayev et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 531, 3876–3887 (2024). https://doi.org/10.1093/mnras/stae1388
K. Boshkayev et al., Gravitation and Cosmology 20, 233–239 (2014). https://doi.org/10.1134/S0202289314040033
K. Boshkayev and M. Muccino, arXiv:2508.15682 (2025). https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.15682
W. Kluźniak and M. A. Abramowicz, Astrophysics and Space Science 300, 143–148 (2005). https://doi.org/10.1007/s10509-005-0020-6
L. Stella and M. Vietri, Physical Review Letters 82, 17–20 (1999). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.17
H. Ardavan et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 529, 3744–3757 (2024).
S. P. O’Sullivan et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 421, 3300–3315 (2012). https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2012.20563.x
T. J. Mozdzen et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 483, 4411–4425 (2019). https://doi.org/10.1093/mnras/sty3331
A. Mohammadi et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 525, 3274–3287 (2023).
G. Srinivasan, Bulletin of the Astronomical Society of India 30, 523–547 (2002).
K. Boshkayev et al., arXiv:2506.11581 (2025). https://doi.org/10.48550/arXiv.2506.11581
S. Boutloukos et al., Astrophysical Journal 653, 1435–1444 (2006). https://doi.org/10.1086/508934
R. Wijnands et al., Astrophysical Journal Letters 504, L35–L38 (1998). https://doi.org/10.1086/311564
P. G. Jonker et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 333, 665–678 (2002). https://doi.org/10.1046/j.1365-8711.2002.05442.x
J. Homan et al., Astrophysical Journal 568, 878–900 (2002). https://doi.org/10.1086/339057
P. G. Jonker et al., Astrophysical Journal 537, 374–386 (2000). https://doi.org/10.1086/309029
M. Méndez and M. van der Klis, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 318, 938–942 (2000). https://doi.org/10.1046/j.1365-8711.2000.03788.x
M. Méndez et al., Astrophysical Journal Letters 505, L23–L26 (1998). https://doi.org/10.1086/311600
M. Méndez and M. van der Klis, Astrophysical Journal Letters 517, L51–L54 (1999). https://doi.org/10.1086/312025
E. C. Ford et al., Astrophysical Journal Letters 486, L47–L50 (1997). https://doi.org/10.1086/310827
