Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://xray.sai.msu.ru/~polar/html/publications/pop/insziv.txt Дата изменения: Thu Apr 22 13:42:07 1999 Дата индексирования: Sat Dec 22 04:46:36 2007 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: arp 220

Изолированные Нейтронные Звезды.

Как известно, нейтронные звезды (НЗ) являются закономерным
завершением эволюции массивных звезд, масса которых составляет
примерно от 10 до 30 солнечных масс. Теоретически НЗ были
предсказаны еще в 30-е гг. 20 века, а в 60-е гг. были открыты
радиопульсары, которые быстро отождествили с НЗ, а также
галактические источники рентгеновского излучения, некоторые из
которых были надежно отождествлены с НЗ в тесных двойных системах
лишь в 70-е гг.

Сейчас известно около 800 радиопульсаров (или, как говорят,
НЗ на стадии эжекции (Е)) и около 100 рентгеновских источников с
аккрецирующими НЗ (или НЗ на стадии аккреции (А)), среди которых
35 рентгеновских пульсаров. Таким образом, всего наблюдается менее
1000 НЗ, но по самым скромным оценкам число НЗ в Галактике
превышает 10^8 . Можно ли как-то наблюдать эти объекты?

Большинство звезд входит в двойные системы, но для НЗ это
может быть и не так, т.к. при образовании НЗ в процессе вспышки
сверхновой система может распасться (если взорвалась более
массивная звезда и сброшено более половины массы двойной системы)
и появится изолированная НЗ (ИНЗ). ИНЗ, разумеется, образуются и в
результате эволюции одиночных звезд.

Увидеть ИНЗ очень непросто. НЗ имеет радиус всего 10 км, и
надежд увидеть, например, тепловое излучение такого объекта с
расстояния >1 кпк при современной технике нет. На стадии Е ИНЗ
может проявлять себя как радиопульсар,но это относительно короткая
стадия в эволюции НЗ. На стадии пропеллера (Р), когда быстрое
вращение замагниченной НЗ препятствует аккреции, а также на стадии
георотатора (G), когда сильное магнитное поле препятсевует
проникновению вещества к НЗ и образуется магнитосфера, подобная
земной, увидеть НЗ также практически невозможно. Было бы заманчиво
увидеть ИНЗ на стадии А, которая занимает значительную часть
времени эволюции НЗ. Но где взять вещество?

Однако, не надо забывать, что космос это не пустота. Все
пространство между звезд заполнено газом и пылью. Таким образом,
межзвездная среда (МЗС) может стать источником вещества для
аккреции на НЗ, подобно тому как аккреция вещества МЗС на белые
карлики определяет нижний предел их температуры ( она не
опускается ниже нескольких тысяч градусов).

Идея об аккреции вещества МЗС на НЗ обсуждалась уже
достаточно давно (кстати, первые работы, в которых аккреция
рассматривалась как механизм значительного энерговыделения,
относились к случаю аккреции из МЗС, правда не на НЗ, а на
нормальные звезды: НЗ тогда еще не были открыты). Но в последнее
время этот механизм энерговыделения стал привлекать большее
внимание в связи с тем, что современные спутники типа ROSAT вполне
могли бы обнаружить ИНЗ, аккрецирующие вещество МЗС.
Особенно яркие источники должны наблюдаться в молекулярных
облаках (МО) при пролете сквозь них ИНЗ. Здесь, кстати, возможен
один интересный эффект, впервые отмеченный В.Шварцманом в 70-е гг.
Если НЗ на стадии Е влетает в МО, то стадия Е может смениться
стадией А, т.к. вещество МО "задавит" пульсар. Но после вылета НЗ
из МО пульсар может не появиться вновь, т.к. теперь вещество
подобралось ближе к поверхности НЗ и раскидать его теперь не
так-то просто. Т.е. переход из стадии Е в стадию А и обратно
осуществляется несимметрично, возникает своеобразный эффект
гистерезиса.

Аккреция на ИНЗ может принимать весьма интересные формы. При
малой скорости ИНЗ относительно окружающего вещества (пор ядка
нескольких километров в секунду) и большой концентрации (10 - 10 )
возможно существование режима сверхкритической аккреции с
образованием биполярных выбросов типа струй SS 433 или молодых
звездных объектов. Знаменитый сейчас Великий Аннигилятор может
быть объяснен сверхкритической аккрецией вещества плотного МО на
изолированную черную дыру в результате чего и образуются
наблюдаемые струи Великого Аннигилятора, а также мощное жесткое
излучение. Из-за турбулизованности МЗС, а также в случае двойной
НЗ или черной дыры, образуется аккреционный диск. Возможно
появление периодических рентгеновских источников из-за специфи-
ческих сочетаний параметров ИНЗ.

Сколько же таких объектов можно наблюдать? По различным
оценкам это число составляет несколько тысяч ИНЗ в окрестностях
Солнца, в первую очередь в МО. Связано это с тем, что светимость
таких рентгеновских источников невелика, и составляет всего
10^30 эрг/сек при аккреции из МЗС. В МО светимость ИНЗ может
иногда достигать 10^34 эрг/сек. Светимость будет зависеть не только
от внутренних параметров ИНЗ и МЗС, но и от скорости ИНЗ (причем
светимость обратно пропорциональна кубу скорости). Т.о. при малых
скоростях светимость будет сильно возрастать, но вероятность
скоростей порядка 20-40 км/сек и меньше очень мала, поэтому основ-
ная масса ИНЗ будет наблюдаться как очень слабые объекты.

Однако, ведется активная работа по поиску и теоретическому
изучению аккрецирующих ИНЗ и можно быть уверенным, что в самое
ближайшее время такие источники будут открыты и можно будет изу-
чать НЗ в еще одном их обличии.