Выпуски

 / 

2013

 / 

Апрель

  

Обзоры актуальных проблем


Квазисферическая дозвуковая аккреция на рентгеновские пульсары

, , ,
Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга, Университетский просп. 13, Москва, 119889, Российская Федерация

Рассматривается теоретическая модель квазисферической дозвуковой аккреции на медленно вращающиеся замагниченные нейтронные звёзды. В этом режиме аккрецирующее вещество оседает с дозвуковой скоростью на вращающуюся магнитосферу нейтронной звезды, образуя протяжённую квазисферическую оболочку. Перенос момента импульса в оболочке осуществляется крупномасштабными конвективными движениями, из-за которых закон дифференциального вращения в оболочках над магнитосферами реальных рентгеновских пульсаров близок к изомоментному, \omega \sim 1/R^2. Темп аккреции в оболочке определяется способностью плазмы проникать в магнитосферу за счёт неустойчивости Рэлея—Тейлора с учётом охлаждения. Режим дозвукового оседания может установиться при умеренных рентгеновских светимостях, соответствующих темпам аккреции \dot M \lesssim 4\times 10^{16} г с−1. При более высоких темпах аккреции из-за быстрого комптоновского охлаждения в потоке вещества над магнитосферой возникает область свободного падения, и аккреция становится сильно нестационарной. Из наблюдений ускорения и замедления периода вращения равновесных рентгеновских пульсаров с известными орбитальными периодами, в которых происходит квазисферическая аккреция из звёздного ветра (типа GX 301-2 и Vela X-1), можно определить основные безразмерные параметры модели и оценить магнитное поле на поверхности нейтронной звезды. В равновесных пульсарах с независимо измеренным магнитным полем нейтронной звезды можно оценить скорость звёздного ветра оптического компонента, не прибегая к сложным спектроскопическим измерениям. Для неравновесных пульсаров существует максимально возможное значение скорости торможения вращения нейтронной звезды при аккреции. Для таких пульсаров (GX 1+4, SXP 1062, 4U 2206+54) по наблюдаемому значению скорости торможения вращения пульсара и рентгеновской светимости можно получить нижнюю оценку магнитного поля нейтронной звезды, которое во всех случаях оказывается близким к стандартному и согласуется с наблюдениями циклотронных особенностей в спектрах. Модель объясняет как ускорение и замедление вращения неравновесных пульсаров на больших временах, так и вариации частоты пульсара на малых временных интервалах, которые в разных системах могут коррелировать или антикоррелировать с наблюдаемыми флуктуациями рентгеновского потока.

Текст: pdf (972 Кб)
PACS: 95.30.Lz, 97.10.Gz, 97.80.Jp, 98.70.Qy (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0183.201304a.0337
URL: http://ufn.ru/ru/articles/2013/4/a/
Цитата: Шакура Н И, Постнов К А, Кочеткова А Ю, Ялмарсдоттер Л "Квазисферическая дозвуковая аккреция на рентгеновские пульсары" УФН 183 337–364 (2013)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 16 августа 2012, доработана: 23 ноября 2012, 27 ноября 2012

English citation: Shakura N I, Postnov K A, Kochetkova A Yu, Hjalmarsdotter L “Quasi-spherical subsonic accretion in X-ray pulsarsPhys. Usp. 56 321–346 (2013); DOI: 10.3367/UFNe.0183.201304a.0337

© Успехи физических наук, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение