Спиральная галактика NGC 5643 входит в исторический каталог «туманностей и звёздных скоплений» Месье 1771 года.  NGC 5643 расположена на расстоянии 14 Мпк от нас и содержит активное ядро (см. галактики с активными ядрами, АЯГ), что делает ее ярким источником в рентгеновском диапазоне. Кроме того, в ней обнаружен ультраяркий рентгеновский источник (УРИ) со светимостью более 10⁴⁰ эрг в секунду, обозначенный как NGC 5643 X-1.  Активно обсуждается природа таких источников, а именно являются ли они микроквазарами по типу известного объекта SS433 в нашей Галактике, или аккрециирующими черными дырами промежуточных масс.

Изображение галактики NGC 5643 в оптическом диапазоне. (взято с сайта http://www.capella-observatory.com)

При анализе жесткого рентгеновского излучения близких АЯГ,  с помощью спутника НуСТАР (НАСА), Роман Кривонос и Сергей Сазонов обратили внимание на ультраяркий источник NGC 5643 X-1, с целью исследования его рентгеновского спектра. В ходе наблюдения подобных ультраярких источников на обсерваториях ИНТЕГРАЛ и НуСТАР было обнаружено,  что их спектр имеет характерный завал на энергиях выше 10 кэВ, что и требовалось установить для NGC 5643 X-1. Задача усложнялась тем, что изображение галактики NGC 5643, полученное НуСТАРом, полностью доминируется излучением активного ядра, и углового разрешения телескопов НуСТАРа недостаточно, чтобы независимо измерить спектр ультраяркого источника.

На рисунке слева показано изображение области галактики NGC 5643 с ярким АЯГ и ультраярким рентгеновским источником X1, полученное на спутнике НуСТАР в жестком рентгеновском диапазоне. Справа показано аналогичное изображение, но составленное по данным спутника XMM-Newton в мягком рентгеновском диапазоне с более высоким угловым разрешением.

Авторами работы был разработан уникальный метод двухмерного моделирования наблюдательных данных для разделения излучения двух объектов и извлечения их рентгеновских спектров. Кроме того, удалось построить широкополосный спектр ультраяркого источника, используя данные мягкого рентгеновского диапазона из длительных наблюдений обсерватории XMM-Newton в 2009 и 2014 гг. Было обнаружено повышение яркости жесткой спектральной компоненты ультраяркого источника, что предположительно связано с массивным ветром от сверхкритического аккреционного диска черной дыры звездной массы, таким образом было найдено еще одно подтверждение «микроквазарной» природы подобных ультраярких источников.

Работа была принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 12 августа 2016 года и доступна по следующей ссылке. Статья также появилась на сайте электронных препринтов arXiv:1608.07445.