Рентгеновский пульсар - X-ray pulsar

Рентгеновские пульсары или же пульсары с аккреционным двигателем являются классом астрономический объекты, которые рентгеновский снимок источники, демонстрирующие строгие периодические изменения интенсивности рентгеновского излучения. Периоды рентгеновского излучения варьируются от долей секунды до нескольких минут.

Характеристики

Рентгеновский пульсар состоит из намагниченного нейтронная звезда на орбите с нормальным звездным спутником и является разновидностью двойная звездная система. В магнитное поле сила на поверхности нейтронной звезды обычно составляет около 108 Тесла, более чем в триллион раз сильнее, чем сила магнитного поля, измеренная на поверхность Земли (60 мкТл ).

Газ накапливается от звездного компаньона и направляется магнитным полем нейтронной звезды на магнитные полюса, создавая две или более локализованных горячих точки рентгеновского излучения, подобных двум. авроральные зоны на Земле, но гораздо горячее. В этих горячих точках падающий газ может достигать половины скорость света прежде, чем он ударится о поверхность нейтронной звезды. Так много гравитационного потенциальная энергия испускается падающим газом, поэтому горячие точки, площадь которых оценивается примерно в один квадратный километр, могут быть в десять тысяч или более раз ярче, чем солнце.[1]

Температура достигает миллионов градусов, поэтому горячие точки в основном излучают рентгеновское излучение. Когда нейтронная звезда вращается, наблюдаются импульсы рентгеновского излучения, когда горячие точки перемещаются в / из поля зрения, если магнитная ось наклонена по отношению к оси вращения.[1]

Поставка газа

Газ, который питает рентгеновский пульсар, может достигать нейтронной звезды различными способами, которые зависят от размера и формы орбитального пути нейтронной звезды и природы звезды-компаньона.

Некоторые звезды-компаньоны рентгеновских пульсаров - очень массивные молодые звезды, обычно сверхгиганты OB (см. звездная классификация ), которые излучают звездный ветер с их поверхности. Нейтронная звезда погружена в ветер и непрерывно улавливает газ, который течет поблизости. Vela X-1 является примером такой системы.

В других системах нейтронная звезда вращается так близко к своему компаньону, что ее сильная гравитационная сила может вытягивать материал из атмосферы компаньона на орбиту вокруг себя, процесс массопереноса, известный как Лобе Роша переполнение. Захваченный материал образует газообразный аккреционный диск и спирали внутрь, чтобы в конечном итоге упасть на нейтронную звезду, как в двойной системе Cen X-3.

Для других типов рентгеновских пульсаров звезда-компаньон является Будь звездой который вращается очень быстро и, по-видимому, сбрасывает газовый диск вокруг своего экватора. Орбиты нейтронной звезды с этими спутниками обычно большие и очень эллиптические по форме. Когда нейтронная звезда проходит поблизости или через околозвездный диск Be, она захватывает материал и временно становится рентгеновским пульсаром. Околозвездный диск вокруг звезды Be расширяется и сжимается по неизвестным причинам, поэтому это кратковременные рентгеновские пульсары, которые наблюдаются только периодически, часто с периодами от месяцев до нескольких лет между эпизодами наблюдаемой пульсации рентгеновского излучения.[2]

Поведение вращения

Радиопульсары (вращающиеся пульсары) и рентгеновские пульсары демонстрируют очень разное поведение вращения и имеют разные механизмы, генерирующие свои характерные импульсы, хотя принято считать, что оба типа пульсаров являются проявлениями вращающегося намагниченный нейтронная звезда. Цикл вращения нейтронной звезды в обоих случаях отождествляется с периодом импульса.

Основное отличие состоит в том, что у радиопульсаров есть периоды от миллисекунд до секунд, и все радиопульсары теряют угловой момент и замедляются. Напротив, рентгеновские пульсары демонстрируют разнообразие спиновых движений. Наблюдается, что некоторые рентгеновские пульсары непрерывно вращаются все быстрее и быстрее или все медленнее и медленнее (со случайными разворотами этих тенденций), в то время как другие показывают либо незначительное изменение периода импульса, либо беспорядочное вращение вниз и вверх.[2]

Объяснение этой разницы можно найти в физической природе двух классов пульсаров. Более 99% радиопульсаров представляют собой одиночные объекты, которые излучают энергию своего вращения в виде релятивистские частицы и магнитный диполь излучение, освещающее все окружающие их туманности. Напротив, рентгеновские пульсары являются членами двойные звездные системы и аккреция вещества либо от звездных ветров, либо от аккреционных дисков. Переносы наросшего вещества угловой момент к нейтронной звезде (или от нее), вызывая увеличение или уменьшение скорости вращения со скоростью, которая часто в сотни раз превышает обычную скорость замедления вращения радиопульсаров. Почему именно рентгеновские пульсары демонстрируют такое разное вращение, до сих пор не ясно.

Наблюдения

Рентгеновские пульсары наблюдаются с помощью Рентгеновские телескопы это спутники на низкой околоземной орбите, хотя некоторые наблюдения были сделаны, в основном в первые годы Рентгеновская астрономия с помощью детекторов, переносимых воздушными шарами или зондирующими ракетами. Первый открытый рентгеновский пульсар был Центавр X-3, в 1971 г. Ухуру Рентгеновский спутник.[1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Изучение рентгеновской Вселенной, Филипп. А. Чарльз, Фредерик Д. Сьюард, Cambridge University Press, 1995, гл. 7.
  2. ^ а б Bildsten, L .; Chakrabarty, D .; Chu, J .; Finger, M. H .; Koh, D. T .; Nelson, R.W .; Prince, T. A .; Rubin, B.C .; Скотт, Д. М .; Vaughan, B .; Wilson, C.A .; Уилсон, Р. Б. (1997). «Наблюдения за аккрецирующими пульсарами». Серия дополнений к астрофизическому журналу. 113 (2): 367–408. arXiv:Astro-ph / 9707125. Bibcode:1997ApJS..113..367B. Дои:10.1086/313060. S2CID  706199.

внешняя ссылка