Астрономы Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН (Нижний Архыз, Карачаево-Черкесия) подробно исследовали один из ультраярких рентгеновских источников (ULX), расположенный в карликовой галактике UGC 6456. Корреляция его изображений в двух диапазонах излучения: жёстком рентгеновском и в оптическом спектре позволила сделать вывод о том, что источник с обозначением UGC 6456 ULX является одним из наиболее ярких подобных объектов, видимых также в оптический телескоп.
Ультраяркие рентгеновские источники (Ultraluminous X-ray sources, ULX) — это точечные объекты, излучающие в рентгеновском диапазоне с интенсивностью, в несколько миллионов раз большей, чем интенсивность излучения Солнца суммарно по всему спектру. Они не настолько яркие, как активные ядра галактик, однако их излучение испытывает квазипериодические колебания с периодом в десятки секунд. Они были открыты на рубеже 1980-х годов, с запуском первых космических телескопов, исследующих излучение от космических объектов в рентгеновском диапазоне (примерно 0,008—8 нм; длина волны видимого света около 500 нм). Такое излучение, так же, как и электромагнитные волны в ультрафиолетовом диапазоне, практически полностью поглощается атмосферой Земли, поэтому исследование этого диапазона спектра стало возможным только после размещения рентгеновских телескопов в открытом космосе. По объектам ULX уже доступна обширная статистика, в частности, по данным рентгеновского космического телескопа «Чандра». Так, в большинстве галактик таких источников нет, однако в тех, где они встречаются, их в среднем по одному в галактике. В нашей Галактике их, скорее всего, нет. Природа этих объектов пока что неясна — есть несколько правдоподобных моделей, включая гипотезы небольшой чёрной дыры или остатков взрыва Сверхновой.
Объект UGC 6456 представляет собой одну из наиболее близких карликовых галактик класса «голубых компактных карликовых галактик» (BCD) на расстоянии в 14,8 миллионов световых лет от нас. Цифры здесь обозначают номер по каталогу UGC, в данном случае это — «Общий каталог галактик Уппсала», содержащий около 13 000 галактик, видимых в Северном полушарии. В этой галактике и расположен излучающий в рентгеновском диапазоне объект, имеющий таким образом обозначение UGC 6456 ULX. На звёздном небе он расположен практически вблизи Северного полюса мира (склонение примерно 79°).
Астрономы Специальной астрофизической обсерватории РАН в Нижнем Архызе исследовали этот объект путём сопоставления доступных с телескопов Chandra и Swift его снимков в рентгеновском диапазоне с оптическими снимками того же участка неба, полученных на собственном телескопе БТА (в микроволновом диапазоне), а также с космического телескопа Hubble. Предварительные итоги исследования пока опубликованы в виде препринта на arxiv.org в конце ноября и являются результатом серьёзной вычислительной работы российских астрофизиков по обработке большого массива архивных данных от нескольких астрономических инструментов.
Объект UGC 6456 ULX испытывает сильные колебания светимости в рентгеновском и оптическом диапазоне. В рентгеновском спектре светимость изменяется более чем в сто раз. В то же время в оптическом диапазоне его блеск на пике светимости составляет −7,6 абсолютной звёздной величины, что относит его к одному из наиболее ярких из известных нам рентгеновских объектов этого типа в оптическом диапазоне. По характеру изменения светимости объект схож с гораздо более известным и изученным объектом ULX, связанным с нейтронной звездой в галактике NGC 7793 (объект NGC 7793 P13).
Более того, удалось установить корреляцию свойств излучения от объекта в оптическом и рентгеновском спектре. Отметим, что это в общем случае нетривиальная задача: обычно снимки одного и того же удалённого космического объекта в разных диапазонах излучения дают очень разную картину, а многие объекты, например пульсары, вообще доступны для наблюдения только в одном каком-нибудь узком диапазоне. Ультраяркие рентгеновские источники в оптическом спектре часто не проявляют каких-либо интересных свойств и могут выглядеть как обычные звёздные скопления. А корреляция колебаний светового потока и рентгеновского излучения также указывает на сложную физику этого процесса: предполагается, что оптическое излучение от источника вторично и вызвано поглощением рентгеновских лучей с их переизлучением уже в оптическом диапазоне на веществе аккреционного диска в районе объекта.
Относительно близкий к нам ультраяркий рентгеновский источник UGC 6456 ULX, имеющий также ощутимую светимость в оптическом спектре (видимая яркость +21,5m), представляет собой уникальный объект изучения прежде всего в плане его «доступности» — наличия одновременных массивов данных от различных инструментов, работающих в разных диапазонах электромагнитного излучения. Источники ULX, как правило, малодоступны для исследований в оптические телескопы: телескоп Hubble обнаружил всего около 20 таких объектов с очень слабым видимым блеском 21—26 звёздной величины (почти на пределе обнаружения наземных телескопов). Исследование корреляций данных для них более информативно по сравнению с изучением их в одном диапазоне или с помощью одного телескопа. Оно позволяет сделать выводы также о строении межзвёздного вещества возле таких объектов.
