Астронет > GRO J1744-28

Астронет: С. Б. Попов, М. Е. Прохоров Звездные пары
http://variable-stars.ru/db/msg/1171263/gro.html

Врезка 3: GRO J1744-28

Один из самых интересных рентгеновских пульсаров, GRO J1744-28, называемый также 'вспыхивающим пульсаром', был открыт в декабре 1995 года группой К. Кувелиту (C.Kouveliotou) на Комптоновской космической гамма-обсерватории (CGRO) прибором BATSE (он работает в диапазоне энергий 20-60 кэВ). Его период 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 характерными для источников такого типа. Компаньоном нейтронной звезды является маломассивная звезда с массой около 0.2 массы солнца, что позволяет понять в общих чертах сценарий эволюции данной системы.

Двойная система рентгеновского пульсара в которой нормальная звезда заполняет полость Роша (рис. В.М. Липунова)

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 сейчас, совсем недавно гамма-всплески и природа туманностей и структура Галактики в прошлом). Расстояние до рентгеновского пульсара, кстати, можно оценить имея только хорошие данные об изменении его периода. Две другие координаты - 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 (вспыхивающих источников) и источников с квазипериодическими осцилляциями (изменениями светимости с некоторых характерным, но не строгим, периодом). Причем GRO J1744-28 демонстрирует редкий тип вспышек, что позволяет отнести его к быстрым барстерам.

Магнитосфера аккретора при сферически-симметричной аккреции (рис. В.М. Липунова)

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 обычные, 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 J1744-28 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 наиболее популярной модели Альпара-Шахама Стернеру (S.J.Sterner) и Дермеру (C.D.Dermer) удалось оценить магнитное поле нейтронной звезды - порядка $4.5 \cdot 10^{10}$ Гс. Это промежуточное значение, по сравнению с полями других рентгеновских пульсаров ( $10^{12}$ - $10^{13}$ Гс) и миллисекундных радиопульсаров (- Гс). Согласно результатам их исследований источник является двойной с маломассивным ( $M>0.22M_{\odot}$ ) 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 J1744-28 включает в себя маломассивного (0.2 массы солнца) 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 проводить комплексное исследование любого астрономического объекта в разных диапазонах спектра (именно отсутствие подобных исследований с положительным результатом для гамма-всплесков не давало в течение долгого времени раскрыть их тайны). В первую очередь для этого нужно как можно точнее знать координаты. На CGRO область неопределенности 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 определенной на спутнике RXTE 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.