Впечатление художника от пульсара, «съедающего» звезду-компаньона. Изображение предоставлено: ESA Увеличить
Интегральная космическая обсерватория ЕКА вместе с космическим аппаратом Rossi X-Ray Timing Explorer НАСА обнаружила быстро вращающийся пульсар в процессе поглощения своего спутника.
Это открытие подтверждает теорию о том, что самые быстро вращающиеся изолированные пульсары получают это быстро, каннибализируя ближайшую звезду. Вырванный из спутника газ способствует ускорению пульсара. Это шестой пульсар, известный в таком устройстве, и он представляет собой «ступеньку» в эволюции бинарных пульсаров с более медленным вращением в изолированные пульсары с более быстрым вращением.
«Мы подошли к тому моменту, когда можем посмотреть на любого быстро вращающегося изолированного пульсара и сказать:« У этого парня был спутник », - сказал доктор Маурицио Фаланга, который руководил наблюдениями Интеграла в Комиссариате? l'Energie Atomique (CEA) в Сакле, Франция.
«Пульсары» - это вращающиеся нейтронные звезды, которые создаются при звездных взрывах. Это остатки звезд, которые когда-то были как минимум в восемь раз массивнее Солнца. Эти звезды до сих пор содержат массу нашего Солнца, компактифицированного в сферу шириной всего около 20 километров.
Этот пульсар, называемый IGR J00291 + 5934, относится к категории «рентгеновских миллисекундных пульсаров», которые излучают рентгеновский свет несколько сотен раз в секунду, один из самых быстрых из известных. Его период составляет 1,67 миллисекунды, что намного меньше, чем у большинства других пульсаров, которые вращаются каждые несколько секунд.
Нейтронные звезды рождаются быстро вращающимися в коллапсах массивных звезд. Они постепенно замедляются через несколько сотен тысяч лет. Нейтронные звезды в двойных звездных системах, однако, могут обратить вспять эту тенденцию и ускорить с помощью звезды-компаньона.
Впервые в истории это ускорение наблюдается в акте. «Теперь у нас есть прямое доказательство того, что звезда вращается быстрее во время каннибализации ее спутника, чего еще никто никогда не видел для такой системы», - сказал д-р Люсьен Койпер из Нидерландского института космических исследований (SRON) в Утрехте.
Нейтронная звезда может удалять газ из своей звезды в процессе, называемом «аккреция». Поток газа на нейтронную звезду заставляет звезду вращаться быстрее и быстрее. Как поток газа, так и его разрушение на поверхности нейтронной звезды выделяют много энергии в виде рентгеновского и гамма-излучения.
Нейтронные звезды имеют такое сильное гравитационное поле, что свет, проходящий мимо звезды, меняет свое направление почти на 100 градусов (для сравнения, свет, проходящий мимо Солнца, отклоняется на угол, который в 200 тысяч раз меньше). «Этот« гравитационный изгиб »позволяет нам увидеть обратную сторону звезды», - отмечает профессор Юри Поутанен из Университета Оулу, Финляндия.
«Этот объект был примерно в десять раз более энергичным, чем то, что обычно наблюдается для подобных источников», - сказал Фаланга. «Только какой-то монстр излучает при этих энергиях, что соответствует температуре почти миллиарда градусов».
Из предыдущего интегрального результата ученые пришли к выводу, что поскольку нейтронная звезда имеет сильное магнитное поле, заряженные частицы от ее спутника направляются вдоль линий магнитного поля, пока они не врезаются в поверхность нейтронной звезды на одном из ее магнитных полюсов, образуя «горячие точки». ». Очень высокая температура, наблюдаемая Интегралом, возникает из-за этой очень горячей плазмы над аккреционными пятнами.
IGR J00291 + 5934 был обнаружен компанией Integral во время обычного сканирования неба 2 декабря 2004 года во внешних пределах нашей галактики Млечный путь, когда оно внезапно вспыхнуло. На следующий день ученые точно синхронизировали нейтронную звезду с помощью Rossi X-Ray Timing Explorer.
Наблюдения Росси показали, что спутник уже на долю меньшего размера нашего Солнца, возможно, всего 40 масс Юпитера. Двоичная орбита имеет длину 2,5 часа (в отличие от годичной орбиты Земля-Солнце). Полная система очень плотная; обе звезды настолько близки, что вписываются в радиус Солнца. Эти детали подтверждают теорию о том, что две звезды достаточно близки для аккреции и что звезда-компаньон каннибализируется.
«Ожидается, что аккреция прекратится через миллиард лет или около того», - сказал д-р Дункан Галлоуэй из Массачусетского технологического института, США, ответственный за наблюдения Росси. «Это открытие Интеграла-Росси дает больше доказательств того, как пульсары эволюционируют из одной фазы в другую - от первоначально медленно вращающейся двойной нейтронной звезды, излучающей высокие энергии, до быстро вращающегося изолированного пульсара, излучающего в радиоволнах».
Открытие является первым в своем роде для Интеграла (четыре из первых пяти быстро вращающихся рентгеновских пульсаров были обнаружены Росси). Это хорошо предвещает совместный поиск этих редких предметов. Чувствительные детекторы Integrals могут идентифицировать относительно тусклые и отдаленные источники, и поэтому, зная, где искать, Росси может предоставить информацию о времени с помощью специального наблюдения, охватывающего весь двухнедельный период типичной вспышки.
Источник: ESA Portal
