Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://xray.sai.msu.ru/~polar/html/publications/astronet/00005.txt Дата изменения: Sun Mar 5 13:52:20 2000 Дата индексирования: Sat Dec 22 05:05:50 2007 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: hst

УДИВИТЕЛЬНЫЙ ВСПЫХИВАЮЩИЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ ПУЛЬСАР

Рентгеновские пульсары были открыты с борта спутника UHURU группой Э.Шреера
(E.Schreier) в 1972 году. Сейчас известно уже четыре с лишним десятка
рентгеновских пульсаров. Это не мало (хотя радиопульсаров, например, в 20
раз больше). Поэтому открытие нового объекта этого типа не всегда вызывает
бурную реакцию специалистов, работающих в этой области. Но в данном случае
был открыт совершенно удивительный источник (см. Звездочет N5, 1996, Новости
Астрономии).

Рентгеновские пульсары - это тесные двойные системы (см. Звездочет N12,
1995), состоящие из нейтронной звезды (см. Звездочет N7, 1996) и ее
"нормальной", т.е. некомпактной, соседки. При падении ее вещества на
нейтронную звезду выделяется большое количество энергии (до 100 000
светимостей солнца). Эта энергия излучается, в основном, в жестких (
рентгеновском, гамма, УФ) диапазонах спектра. Причем излучение обладает
четкой периодичностью. Наблюдаются отчетливые импульсы с периодами от долей
секунды до десятков минут. Возникновение этой периодичности связано с
вращением нейтронной звезды. Периодичность - очень "полезное" свойство. Из
всех измеряемых нами характеристик те из них, которые связаны со временем,
определяются наиболее точно, хорошие часы - безусловное завоевание
технической цивилизации! Т.о., поскольку период и его изменения (т.е.
временные параметры источников) являются наиболее точно определяемыми
характеристиками, изучение рентгеновских пульсаров дает много важной
информации о поведении тесных двойных систем с аккрецией.

Период нового рентгеновского пульсара GRO J1744-28, открытого в декабре 1995
года группой Кувелиту (C.Kouveliotou) на Комптоновской обсерватории (CGRO)
прибором BATSE (он работает в диапазоне 20-60 keV), оказался равным примерно
0.5 секунды. Заметим, что "пульсарные свойства" были замечены не сразу (как
это обычно бывает), а лишь после дополнительных исследований. Первоначально
большее внимание привлекло сходство многих характеристик нового источника со
свойствами источников повторяющихся гамма-всплесков.

Орбитальный период двойной - примерно 12 дней. Эксцентриситет орбиты около
0.026, т.е. орбита почти круговая. Эти параметры, кроме, пожалуй, короткого
периода, являются достаточно типичными для источников этого типа.
Компаньоном нейтронной звезды является маломассивная звезда с массой около
0.2 массы солнца, что позволяет понять в общих чертах сценарий эволюции
данной системы.

Расположен источник в направлении Галактического центра (l=+0.02, b=+0.3),
однако, не ясно не является ли такое положение просто случайной проекцией.
Вполне возможно, что источник реально расположен вне центральной области
нашей Галактики. Здесь мы сталкиваемся с проблемой определения третей
координаты - расстояния. Именно с определением расстояний связаны многие
проблемы в астрономии (например, постоянная Хаббла и гамма-всплески сейчас и
природа туманностей и структура Галактики в прошлом). Две другие -
координаты на небесной сфере - определяются достаточно точно для большинства
источников.

Чем же он так интересен? Оказывается, GRO J1744-28 сочетает в себе свойства
трех типов рентгеновских источников: рентгеновских пульсаров, барстеров и
источников с квазипериодическими осцилляциями (изменениями светимости с
некоторых характерным периодом).

Кроме периодических пульсаций светимости наблюдаются нерегулярные вспышки.
Т.о., источник совмещает свойства рентгеновского пульсара и быстрого
барстера. На рисунке показана запись сигнала, сделанная на спутнике XTE,
запущенном в конце прошлого года (см. новости в Звездочете N4, 1995).
Несмотря на большие технические проблемы, проявившиеся после запуска,
спутник "выдает" интересные результаты.

Первый быстрый барстер, MXB 1730-335, был открыт 20 лет назад группой Левина
(H.G.Lewin) (США) на спутнике SAS 3. Этот объект расположен на расстоянии
около 10 кпк от нас в шаровом скоплении. Вспышки этого источника длятся от 2
до 680 секунд, а интервал между вспышками колеблется от 10 секунд до часа.

Барстеры - рентгеновские источники, наблюдающиеся, в основном, в шаровых
скоплениях. Они делятся на быстрые и медленные (которые встречаются намного
чаще). Свое название они получили за взрывной характер своей активности.
Обычно, это действительно термоядерные взрывы на поверхности нейтронной
звезды. А вот в случае GRO J 1744-28 это, по-видимому, не так. Скорее всего
из-за некоторой неустойчивости иногда на поверхность нейтронной звезды
проваливается больше вещества, что и наблюдается в виде вспышки. Интервал
между вспышками составляет порядка нескольких минут, но может увеличиваться
и до часа. Сама вспышка длится от 6 до 100 секунд. Подобные вспышки, т.н.
вспышки II рода (как у быстрого барстера), наблюдаются и у других
источников, например Cyg X-1.

Оказывается, и это еще не все. В источнике наблюдаются квазипериодические
осцилляции с частотой 40 Гц. Временные характеристики измеряются наиболее
точно, поэтому ученые стремятся вытащить из них как можно больше информации.
По наблюдениям квазипериодических изменений светимости в рамках известной
модели Альпара-Шахама Стернеру (S.J.Sterner) и Дермеру (C.D.Dermer) удалось
оценить магнитное поле нейтронной звезды - порядка 4.5 * 10^10 Гс. Это
прожежуточное значение, по сравнению с полями других рентгеновских пульсаров
(10^12 - 10^13 Гс) и миллисекундных радиопульсаров (10^8 - 10^9 Гс). Согласно
результатам их исследований источник является двойной с маломассивным (M >
0.22 M_solar) компаньоном, который практически заполняет полость Роша.
Расположен источник достаточно далеко от Галактического центра, лишь
случайно проецируясь на него.

Лэмб (D.Q.Lamb), Миллер (M.C.Miller) и Таам (R.E.Taam) в своей работе
высказывают гипотезу, что GRO J 1744-28 включает в себя маломассивного
сильно проэволюционировавшего гиганта и массивную (1.8 масс
солнца) нейтронную звезду. В их модели требуется очень сильное (порядка 10^13
гаусс) магнитное поле. Модель является альтернативой модели Стернера и
Дермера.

Разнообразие моделей не должно удивлять. Открытие интересного объекта всегда
вызывает большой поток теоретических и экспериментальных работ.

Чрезвычайно важно провести комплексное исследование любого астрономического
объекта в разных диапазонах спектра (именно отсутствие подобных исследований
с положительным результатом для гамма-всплесков не дает раскрыть их тайны).
В первую очередь для этого нужно как можно точнее знать координаты. На CGRO
область неопределенность координат составила 24 на 6 угловых минут, а с
помощью XTE удалось определить координаты с точностью порядка 3 угловых
минут. Для нашего героя наблюдения в других диапазонах дали положительный
результат. В области локализации источника на спутнике XTE был обнаружен, с
помощью VLA (группа Д.Фрейла (D.Frail)), переменный радиоисточник.

Ни один из других рентгеновских источников не демонстрирует такого набора
свойств (хотя, безусловно, есть не менее интересные объекты), поэтому GRO
J1744-28 будет привлекать большое внимание ученых и в дальнейшем, а это не
может не привести к продвижению в изучении свойств тесных двойных звезд.

Попов С.Б.
(с изменениями статья была опубликована
в журнале ЗВездочет номер 10 1996 г.)