Нейтронные звезды

Теория. Почему нейтронные звезды?

Большинство рентгеновских пульсаров имеют периоды более 100 секунд. Почему есть уверенность, что это нейтронные звезды? Конечно, никакая нормальная звезда не может столь быстро вращаться. При таком быстром вращении центробежные силы попросту разорвут огромную звезду. Но существуют белые карлики, размеры которых (всего несколько тысяч километров) позволяют им вращаться с периодом вплоть до нескольких секунд.

Первое время наивно предполагали, что рентгеновское излучение характерно лишь для черных дыр и нейтронных звезд. Но в середине 70-х годов прошлого века было открыто пульсирующее излучение от белых карликов в системах типа АМ Геркулеса — полярах. Следовательно, ни скорость вращения, ни наличие рентгеновского излучения еще не являются свидетельством того, что мы имеем дело с нейтронной звездой.

И все же надежный критерий существует.

Нейтронные звезды

На помощь здесь приходит то обстоятельство, что пульсары ускоряются. Именно это свойство «угробило» радио-пульсарную модель извлечения энергии. Вещество, захваченное аккрецирующей звездой в двойной системе, обладает относительно нее вращательным моментом. Падая на звезду, вещество ускоряет ее вращение. Именно поэтому пульсары и ускоряются. Точное значение ускоряющего момента сил зависит от многих заранее неизвестных параметров. Например, от магнитного поля нейтронной звезды.

Но существует ограничение на ускоряющее действие падающего вещества, не зависящее ни от каких предположений о деталях процессов, а зависящее только от периода вращения звезды и темпа аккреции. Качественно это понятно. Если бы вещество обладало неограниченно большим вращательным моментом, оно не падало бы на поверхность нейтронной звезды и не отдавало бы ей свой момент. Период пульсара известен, а темп аккреции можно найти по его светимости. Но чем меньше размер звезды, тем быстрее она ускоряется при данном ускоряющем моменте. Нейтронные звезды в сотни раз меньше белых карликов. Значит, для нейтронных звезд предельное ускорение намного выше, чем для белых карликов.

Нейтронные звезды

В качестве меры ускорения вращения пульсара обычно принимают величину, показывающую, насколько меняется его период за год. Когда сравнили наблюдаемое у пульсаров ускорение с максимальным пределом для нейтронных звезд и белых карликов, ответ оказался однозначным (для тех пульсаров, у которых измерено ускорение) — все они ускоряются быстрее, чем положено белым карликам. Это не оставляет сомнений в том, что наблюдения ведутся именно за нейтронными звездами.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *