.
О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.92603.html

статья Раскрыта тайна самых раскрученных звезд

Максим Борисов, 25.07.2005
Реклама
.

47 Tuc W - это бинарная звездная система, состоящая из одной "нормальной" и одной нейтронной звезды. При этом нейтронная звезда - пульсар - делает полный оборот каждые 2,35 миллисекунды. Фото: X-ray: NASA/CXC/Northwestern U./C.Heinke et al.; Optical: ESO/Danish 1.54-m/W.Keel et al.

Новые наблюдения, проведенные с помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра" (Chandra), позволили получить ответ на вопрос о том, благодаря чему специфические космические объекты, называемые миллисекундными пульсарами (т.е. очень быстро вращающиеся намагниченные нейтронные звезды), так здорово раскручиваются.

Оказалось, что все дело в изначальном месторасположении бывшей звезды. В данном случае "Чандра" имела дело с густонаселенным шаровым скоплением 47 Tucanae (оно расположено примерно в 16 тысячах световых лет от нас в южном созвездии Тукана), где звезды "упакованы" столь плотно, что расстояние между соседями не превышает одной десятой светового года (напомним, что до ближайшей к Солнцу звезды Проксимы Центавра свет должен лететь примерно четыре года). И вот в этом "звездном котле" обнаружены почти две дюжины миллисекундных пульсаров. Столь обширная выборка представляет собой настоящее золотое дно для астрономов, пытающихся теперь проверить некоторые теории, описывающие происхождение миллисекундных пульсаров. В частности, необходимо было отыскать некий "промежуточный" тип раскручивающегося пульсара, и вот он-то и был найден в лице объекта 47 Tuc W (PSR J0024-7204W).

Согласно теории, первым этапом создания миллисекундного пульсара считается формирование нейтронной звезды в результате взрыва какого-нибудь звездного гиганта в виде сверхновой. Если свежеиспеченная нейтронная звезда находится при этом в шаровом скоплении, то после вспышки за счет отдачи (вероятность того, что взрыв будет абсолютно сферически симметричным, невелика) она исполнит своеобразный беспорядочный "танец" вокруг центра кластера, выбрав при этом себе звезду-компаньона, которую позже может поменять и на другую. Точно так же, как в переполненном танцклассе, в перегруженном звездами шаровом скоплении теснота может заставить нейтронную звезду "притиснуться" поближе к своему компаньону или же часто менять партнеров, формируя все более тесные пары. Когда связь становится достаточно тесной, компактная гравитирующая нейтронная звезда "теряет голову" и начинает срывать материю-одежду со своего визави. Часть этого сворованного вещества выпадает на нейтронную звезду, при этом от взаимного трения быстро движущихся к своему новому дому частиц материя очень сильно разогревается и испускает рентгеновское излучение, в результате чего на свет появляется новая рентгеновская бинарная система, а нейтронная звезда делает критически важный второй шаг к превращению в миллисекундный пульсар. Далее материя, падающая на нейтронную звезду, постепенно ее раскручивает. После 10-100 миллионов лет такого "подталкивания карусели", нейтронная звезда вращается уже со скоростью одного оборота за несколько миллисекунд. Ну а в конце концов из-за быстрого вращения нейтронной звезды или дальнейшей эволюции ее компаньона выпадение остатков чужой материи прекращается, уровень рентгеновского излучения снижается, и нейтронная звезда начинает проявлять себя уже в виде испускающего почти исключительно радиоимпульсы миллисекундного пульсара.

Большинство астрономов уже давно поверило в этот сценарий "бинарной раскрутки", то есть в то, что миллисекундные пульсары создаются в условиях тесных звездных пар, ведь это подтверждается многочисленными наблюдениями пульсаров, постепенно увеличивающих скорость своего вращения в рентгеновских бинарных системах, да и почти все миллисекундные радиопульсары открыты именно в бинарных системах. Однако решающего доказательства до сих пор недоставало, поскольку не было известно о транзиентных (переходных) объектах между вторым и финальным этапами. Теперь подобный тип систем наконец найден.

47 Tuc W - это бинарная звездная система, состоящая из одной "нормальной" и одной нейтронной звезды. При этом нейтронная звезда - пульсар - делает полный оборот каждые 2,35 миллисекунды. Мигните глазом - и сверхплотный объект звездной массы, диаметр которого не превышает размеров острова Манхэттен, обернется 25 или даже большее число раз. От себе подобных 47 Tuc W отличается тем, что излучает заметно большее количество высокоэнергетичных фотонов рентгеновского диапазона. Эта аномалия должна указывать на какое-то различие в механизмах, порождающих рентгеновские лучи. Считается, что за это излучение ответственна ударная волна, возникающая в ходе столкновения между материей, истекающей из звезды-компаньона, и частицами "звездного ветра", разогнанными пульсаром до релятивистских (околосветовых) скоростей. Регулярные вариации в оптическом и рентгеновском диапазонах, соответствующие 3,2-часовому орбитальному периоду этой пары звезд, как раз и служат подтверждением подобной интерпретации.

Группа астрономов из американского Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA, Кембридж, штат Массачусетс) показала, что характеристики рентгеновского излучения и световые вариации от 47 Tuc W почти идентичны тем, что наблюдались у маломассивного рентгеновского бинарного источника J1808 (SAX J1808.4-3658). Следовательно, сходство между известным миллисекундным пульсаром и известной рентгеновской двойной звездой позволяет установить искомую связь между данными типами объектов.

По всей видимости, "нормальная" звезда-компаньон в 47 Tuc W имеет массу немногим более одной восьмой массы Солнца и представляет собой относительно нового партнера нейтронной звезды, а не того компаньона, что в свое время раскрутил миллисекундный пульсар, пожертвовав на это львиную долю своей материи. Новый спутник, приобретенный за счет лихого обмена партнерами в "танце", изгнал предыдущего жертвенного компаньона и теперь пробует повторить его "подвиг" по раскрутке уже раскрученного пульсара, создавая таким образом наблюдаемую ударную волну. Напротив, двойная рентгеновская звезда J1808 расположена отнюдь не в шаровом скоплении, а оттого с большой вероятностью пульсар там "коротает век" со своим первоначальным стареньким "усохшим" компаньоном, который в свое время был "вычерпан" до того, что превратился в жалкий коричневый карлик с массой ниже 5% солнечной массы.

Источники:
47 Tuc W: What's Hot? Chandra Finds Long-Sought Link to Origin of Millisecond Pulsars - Chandra Photo Album
Chandra Finds Long-Sought Link to Origin of Millisecond Pulsars - SpaceRef - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
An X-ray Variable Millisecond Pulsar in the Globular Cluster 47 Tucanae: Closing the Link to Low Mass X-ray Binaries - arXiv

Максим Борисов, 25.07.2005


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама
Выбор читателей