Цикл работ "Исследование излучения пограничного слоя вокруг акрецирующих нейтронных звезд" М.Гильфанов, М.Ревнивцев, С.Мольков

 

При аккреции на медленно вращающуюся слабозамагниченную нейтронную звезду возникает пограничный слой между поверхностью нейтронной звезды и аккреционным диском, в котором вещество замедляется от Кеплеровской скорости до скорости вращения нейтронной звезды и растекается по ее поверхности. Более половины рентгеновского излучения двойной системы формируется в этом пограничном слое. Свойства его излучения тесным образом связаны с параметрами нейтронных звезд, такими как их массы и радиусы.

На основе наблюдений обсерватории Rossi X-ray Timing Explorer мы показали, что апериодическая и квазипериодическая переменность рентгеновского излучения аккрецирующих нейтронных звезд (в состоянии с большой светимостью, Lx>0.1L_Edd) на временных масштабах ~секунд--миллисекунд вызвана вариациями светимости пограничного слоя. Излучение аккреционного диска значительно менее переменно на этих масштабах и его спектр мощности следует закону самоподобных вариаций Pdisk(f)~1/f, давая вклад в наблюдаемую переменность только на низких частотах и на низких энергиях. Килогерцовые QPO имеют то же происхождение, что и переменность на более низких частотах -- независимо от природы "часов" модуляция рентгеновского потока происходит на поверхности нейтронной звезды. Энергетический спектр излучения пограничного слоя слабо меняется в ходе вариаций его светимости. В диапазоне темпов аккреции Mdot~(0.1-1)*Mdot_Edd он слабо зависит от значения глобального темпа аккреции и в пределе Mdot~Mdot_Edd приближается к Виновскому спектру с температурой kT~2.4 кэВ (в системе отсчета удаленного наблюдателя). Такое поведение согласуется с предположением о том, что  пограничный слой радиационно-доминирован, т.е. давление излучения в нем во много раз  превосходит тепловое и магнитное давление плазмы. Основываясь на этом предположении мы измерили ускорение свободного падения на поверхности нейтронной звезды и получили ограничения на массу и радиус нейтронной звезды.

------------

Revnivtsev M.G., Gilfanov M.R., "Boundary layer emission and Z-track in the color-color diagram of luminous LMXBs", Astronomy & Astrophysics, 453, 253 (2006)

Gilfanov M., Revnivtsev M.,  "Boundary layer emission in luminous LMXBs", Astronomische Nachrichten,  326, 812 (2005)

 

Gilfanov M., Revnivtsev M., Molkov S.,  "Boundary layer, accretion disk and X-ray variability in the luminous LMXBs",  Astronomy & Astrophysics, 410, 217 (2003)