Иван Ортега

Астрофизики проследили, как быстро крутящиеся вокруг своей оси нейтронные звёзды "уходят в тень".

Астрофизики проследили, как быстро крутящиеся вокруг своей оси нейтронные звёзды "уходят в тень".

Международная группа астрофизиков, среди которых были учёные из Института космических исследований РАН, МФТИ и Пулковской обсерватории РАН, изучила очень быстрое угасание пульсаров (быстровращающихся нейтронных звёзд). Такое угасание после серии мощных вспышек называют переходом в режим пропеллера. Работа примечательна тем, что даёт первое в истории практическое подтверждение теоретического предсказания такого перехода, сделанного более сорока лет назад. Соответствующая <a href="http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2016/09/aa28236-16/aa28236-16.html" target="_blank">статья</a> опубликована в журнале Astronomy &amp; Astrophysics.
Учёные с помощью рентгеновского космического телескопа Swift изучили пульсары 4U 0115+63 и V 0332+53, излучающие в рентгеновском диапазоне. Они принадлежат к особому типу источников — вспыхивающих рентгеновских пульсаров. Такие пульсары гаснут не плавно и линейно, а по слабо предсказуемой "траектории". Они то слабо светятся в рентгеновском диапазоне, то ярко вспыхивают, а временами и совсем пропадают. Столь неожиданные и странные переходы вызваны их магнитными полями и температурой окружающего нейтронные звезды вещества. 
<img class="" src="https://static.life.ru/posts/2016/11/932595/65b75d2494accdb71f2c1ddec7085fe0__660x.jpg" alt="" data-extra-description="&lt;p&gt;Фото: &amp;copy; МФТИ&lt;/p&gt;">
Изученные пульсары излучают так нестабильно, потому что у каждого из них довольно необычная звезда-компаньон — экзотического класса Ве. Ве-звезда вращается вокруг своей оси настолько быстро, что периодически вдоль её экватора образуется огромный газовый диск. Газ начинает стремительно падать на нейтронную звезду. От этого интенсивность её излучения резко возрастает — происходит вспышка, которую легко наблюдать даже за миллиарды световых лет. Постепенно газовый диск Ве-звезды расходуется, падение газа на соседнюю нейтронную звезду замедляется. Из-за этого мощное магнитное поле нейтронной звезды уже способно отбрасывать падающий газ во все стороны. Что для наблюдателя с Земли выглядит несколько похоже на вращение гигантского пропеллера.
В новом исследовании российские учёные смогли измерить интенсивность излучения (светимость), ниже которой пульсар переходит в "режим пропеллера". В нём количество вещества, падающего на нейтронную звезду, намного меньше, чем в излучающем режиме. Светимость, которая сопровождает вход в этот режим, зависит от силы магнитного поля и от периода вращения пульсара. Последний составляет 3,6 секунды для 4U 0115+63 и 4,3 секунды для V 0332+53. 
<img class="" src="https://static.life.ru/posts/2016/11/932595/97fec31864f43e1c8d40d1e724566cac__660x.jpg" alt="" data-extra-description="&lt;p&gt;&lt;span&gt;Фото: &amp;copy; МФТИ&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;">
Опираясь на эти данные, учёные рассчитали напряжённость магнитного поля обеих нейтронных звёзд. Однако сила расчётного магнитного поля оказалась несколько не соответствующей наблюдаемому падению светимости пульсаров — ожидалось потускнение в 400 раз, а в реальности оказалось лишь в 200 раз. 
Авторы предполагают, что возможная причина этого — тот факт, что нагретая вспышкой поверхность нейтронной звезды охлаждается и тем самым служит дополнительным источником излучения. Другая возможная причина — эффект пропеллера не может полностью заблокировать перетекание вещества от обычной звезды на нейтронную.

79bdb45db2f88605ca0063438aa10e00.jpg

Новости

Пульсары застали за переходом в режим пропеллера