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)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0183.201304a.0337
PACS: 95.30.Lz, 97.10.Gz, 97.80.Jp, 98.70.Qy (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0183.201304a.0337
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2013/4/a/
000321510400001
2013PhyU...56..321S
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

Список литературы (77) Статьи, ссылающиеся на эту (22) Похожие статьи (20) ↓

  1. Л.М. Зеленый, А.В. Милованов «Фрактальная топология и странная кинетика: от теории перколяции к проблемам космической электродинамики» 174 809–852 (2004)
  2. А.Г. Жилкин, Д.В. Бисикало, А.А. Боярчук «Структура течения в тесных двойных звёздах с учётом магнитного поля» 182 121–145 (2012)
  3. А.М. Фридман, Д.В. Бисикало «Природа аккреционных дисков тесных двойных звезд: неустойчивость сверхотражения и развитая турбулентность» 178 577–604 (2008)
  4. Я.Б. Зельдович, И.Д. Новиков «Релятивистская астрофизика. II» 86 447–536 (1965)
  5. Б.М. Владимирский, А.М. Гальпер и др. «Мощный галактический источник жесткого излучения Лебедь X-3» 145 255–284 (1985)
  6. Л.Г. Титарчук, Е.В. Михеева, В.Н. Лукаш «Формирование рентгеновского излучения во внутренних областях аккреционных дисков вокруг чёрных дыр, нейтронных звёзд и белых карликов» 193 940–970 (2023)
  7. Е.О. Бабичев, В.И. Докучаев, Ю.Н. Ерошенко «Чёрные дыры в присутствии тёмной энергии» 183 1257–1280 (2013)
  8. А.Ю. Потехин «Физика нейтронных звёзд» 180 1279–1304 (2010)
  9. В.В. Журавлёв «Аналитические модели релятивистских аккреционных дисков» 185 561–592 (2015)
  10. И.Л. Розенталь, В.В. Усов, И.В. Эстулин «Всплески космического гамма-излучения» 140 97–115 (1983)
  11. В.Л. Гинзбург «О мощном рентгеновском излучении радиогалактик» 89 549–562 (1966)
  12. В.Л. Гинзбург, С.И. Сыроватский «Некоторые вопросы гамма- и рентгеновской астрономии» 84 201–242 (1964)
  13. Д.Н. Раздобурдин, В.В. Журавлёв «Транзиентная динамика возмущений в астрофизических дисках» 185 1129–1161 (2015)
  14. Р.Ф. Трунин «Ударная сжимаемость конденсированных веществ в мощных ударных волнах подземных ядерных взрывов» 164 1215–1237 (1994)
  15. Ю.А. Щекинов, Е.О. Васильев, Б.М. Шустов «Начальные эпизоды химической эволюции межгалактической среды» 193 1137–1161 (2023)
  16. В.В. Зайцев, А.В. Степанов «Корональные магнитные арки» 178 1165–1204 (2008)
  17. В.С. Бескин «Осесимметричные стационарные течения в компактных астрофизических объектах» 167 689–720 (1997)
  18. А.М. Гальпер, Б.И. Лучков, О.Ф. Прилуцкий «Гамма-лучи и структура Галактики» 128 313–343 (1979)
  19. Д.М. Седракян, К.М. Шахабасян «Сверхтекучесть и магнитное поле пульсаров» 161 (7) 3–40 (1991)
  20. В.С. Бескин «Магнитогидродинамические модели астрофизических струйных выбросов» 180 1241–1278 (2010)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение