Наука и технологии России

Вход Регистрация

Астрофизики разгадали тайну закрученных нейтронных звёзд

Международная команда астрофизиков, в том числе российские учёные (МФТИ, Институт космических исследований РАН, Пулковская обсерватория РАН), зафиксировали очень быстро угасающее излучение пульсаров после мощных вспышек. Этот эффект предсказывали ещё сорок лет назад, но заснять его удалось впервые. Подробности исследования сообщает пресс-служба МФТИ.

Пульсар Пульсар. Иллюстрация пресс-службы МФТИ, автор: Lion on helium

Явление было достоверно зарегистрировано для пульсаров 4U 0115+63 и V 0332+53, которые принадлежат к особому типу источников — вспыхивающим рентгеновским пульсарам. Они то слабо светятся в рентгеновском диапазоне, то ярко вспыхивают, а то и совсем пропадают. По тому, как пульсары переходят из одного состояния в другое, можно судить об их магнитных полях и температурах окружающего вещества.

Рентгеновский пульсар – это быстро вращающаяся нейтронная звезда с сильным магнитным полем. Нейтронная звезда способна к аккреции, то есть она может образовывать пару с обычной звездой, перетягивая на себя её газ. Газ спиралью закручивается вокруг нейтронной звезды, образуя аккреционный диск, и тормозится на границе магнитосферы нейтронной звезды. Вещество при этом немного проникает внутрь магнитосферы, «вмораживается» в неё и стекает по магнитным линиям к полюсам. Падая на магнитные полюса, оно разогревается до сотен миллионов градусов и излучает в рентгеновском диапазоне.

4U 0115+63 и V 0332+53 излучают нестабильно, так как у каждого из них необычная звезда-компаньон — класса Ве. Ве-звезда вращается вокруг своей оси настолько быстро, что время от времени вдоль её экватора образуется и растёт газовый диск — тогда звезда заполняет полость Роша. Газ начинает стремительно аккрецировать на нейтронную звезду, интенсивность её излучения резко возрастает, происходит вспышка. Аккреционный диск постепенно истощается, и вещество уже не может падать на нейтронную звезду из-за влияния магнитного поля и центробежных сил. Возникает «эффект пропеллера»: при этом аккреция не происходит и рентгеновский источник пропадает.

С помощью рентгеновского телескопа на космической обсерватории Swift российские учёные смогли измерить светимость, ниже которой пульсар переходит в «режим пропеллера». Эта величина зависит от магнитного поля и от периода вращения пульсара. Период вращения известен по измерению времени прихода излучаемых ими импульсов — 3,6 сек для 4U 0115+63 и 4,3 сек для V 0332+53, что позволило рассчитать напряжённость магнитного поля. Результаты совпали со значениями, полученными другими методами. Однако светимость пульсаров упала не в 400 раз, как ожидалось, а всего лишь в 200 раз. Авторы предположили, что либо нагретая вспышкой поверхность нейтронной звезды охлаждается и тем самым служит дополнительным источником излучения, либо эффект пропеллера не может полностью заблокировать перетекание вещества от обычной звезды и существуют другие каналы «утечки».

Переход в режим пропеллера является трудно уловимым, поскольку в этом режиме пульсар почти не излучает. Во время прошлых вспышек источников 4U 0115+63 и V 0332+53 уже была попытка поймать этот переход, но из-за низкой чувствительности доступных на тот момент приборов «выключенное состояние» засечь не удалось. Достоверное подтверждение тому, что эти пульсары действительно «выключаются», получили только сейчас. Более того, информация о переходе в «режим пропеллера» может быть использована для определения напряжённости и структуры магнитного поля нейтронных звёзд.

РЕЙТИНГ

0
голосов: 0

Обсуждение