RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

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 pulsars” Phys. Usp. 56 321–346 (2013); DOI: 10.3367/UFNe.0183.201304a.0337

Список литературы (77) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (23) Похожие статьи (20)

  1. Bildsten L et al. Astrophys. J. Suppl. 113 367 (1997)
  2. Shakura N I, Sunyaev R A Astron. Astrophys. 24 337 (1973)
  3. Pringle J E, Rees M J Astron. Astrophys. 21 1 (1972)
  4. Ghosh P, Lamb F K Astrophys. J. 234 296 (1979)
  5. Lovelace R V E, Romanova M M, Bisnovatyi-Kogan G S Mon. Not. R. Astron. Soc. 275 244 (1995)
  6. Kluźniak W, Rappaport S Astrophys. J. 671 1990 (2007)
  7. Fryxell B A, Taam R E Astrophys. J. 335 862 (1988)
  8. Ruffert M Astron. Astrophys. 317 793 (1997)
  9. Ruffert M Astron. Astrophys. 346 861 (1999)
  10. Burnard D J, Arons J, Lea S M Astrophys. J. 266 175 (1983)
  11. Davies R E, Pringle J E Mon. Not. R. Astron. Soc. 196 209 (1981)
  12. Illarionov A F, Kompaneets D A Mon. Not. R. Astron. Soc. 247 219 (1990)
  13. Bisnovatyi-Kogan G S Astron. Astrophys. 245 528 (1991)
  14. Shakura N, Postnov K, Kochetkova A, Hjalmarsdotter L Mon. Not. R. Astron. Soc. 420 216 (2012)
  15. Illarionov A F, Sunyaev R A Astron. Astrophys. 39 185 (1975)
  16. Elsner R F, Lamb F K Astrophys. J. 215 897 (1977)
  17. Arons J, Lea S M Astrophys. J. 207 914 (1976)
  18. Bondi H Mon. Not. R. Astron. Soc. 112 195 (1952)
  19. Arons J, Lea S M Astrophys. J. 210 792 (1976)
  20. Компанеец А С ЖЭТФ 31 876 (1956); Kompaneets A S Sov. Phys. JETP 4 730 (1957)
  21. Weymann R Phys. Fluids 8 2112 (1965)
  22. Shakura N, Postnov K, Hjalmarsdotter L Mon. Not. R. Astron. Soc. 428 670 (2013)
  23. Doroshenko V, Santangelo A, Suleimanov V Astron. Astrophys. 529 52 (2011)
  24. Finger M et al. http://gammaray.nsstc.nasa.gov/gbm/science/pulsars/lightcurves/gx1p4.html
  25. Ихсанов Н Р, Бескровная Н Г Астрон. журн. 89 652 (2012); Ikhsanov N R, Beskrovnaya N G Astron. Rep. 56 589 (2012)
  26. Липунов В М Астрофизика нейтронных звезд (М.: Наука, 1987); Lipunov V M Astrophysics of Neutron Stars (Berlin: Springer-Verlag, 1992)
  27. Chakrabarty D et al. Astrophys. J. Lett. 101 (1997)
  28. Sunyaev R A Physics and Astrophysics of Neutron Stars and Black Holes (Proc. of the Intern. School of Physics "Enrico Fermi", Course 65, Eds R Giacconi, R Ruffini) (Amsterdam: North-Holland Publ. Co., 1978) p. 697
  29. Ho C et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. 238 1447 (1989)
  30. Nelson R W et al. Astrophys. J. 488 L117 (1997)
  31. Hunt R Mon. Not. R. Astron. Soc. 154 141 (1971)
  32. González-Galán A et al. Astron. Astrophys. 537 A66 (2012)
  33. Koh D T et al. Astrophys. J. 479 933 (1997)
  34. White N E et al. Astrophys. J. 209 L119 (1976)
  35. Kaper L, van der Meer A, Najarro F Astron. Astrophys. 457 595 (2006)
  36. de Kool M, Anzer U Mon. Not. R. Astron. Soc. 262 726 (1993)
  37. Nagase F Publ. Astron. Soc. Jpn. 41 1 (1989)
  38. Pravdo S H, Ghosh P Astrophys. J. 554 383 (2001)
  39. La Barbera A et al. Astron. Astrophys. 438 617 (2005)
  40. Kreykenbohm I et al. Astron. Astrophys. 427 975 (2004)
  41. Doroshenko V et al. Astron. Astrophys. 515 A10 (2010)
  42. Quaintrell H et al. Astron. Astrophys. 401 313 (2003)
  43. van Kerkwijk M H et al. Astron. Astrophys. 303 483 (1995)
  44. Rappaport S IAU Circ. 2869 2 (1975)
  45. Бочкарев Н Г, Карицкая Е А, Шакура Н И Письма в Астрон. журн. 1 13 (1975); Bochkarev N G, Karitskaya E A, Shakura N I Sov. Astron. Lett. 1 237 (1975)
  46. Nagase F et al. Publ. Astron. Soc. Jpn. 38 547 (1986)
  47. Watanabe S et al. Astrophys. J. 651 421 (2006)
  48. Staubert R Chin. J. Astron. Astrophys. 3 (Suppl.) 270 (2003)
  49. Doroshenko V PhD Thesis (IAAT) (Tübingen: Institut für Astronomie und Astrophysik Tübingen, Univ. Tübingen, 2011)
  50. Davidsen A, Malina R, Bowyer S Astrophys. J. 211 866 (1977)
  51. Hinkle K H Astrophys. J. 641 479 (2006)
  52. Makishima K et al. Nature 333 746 (1988)
  53. Dotani T et al. Publ. Astron. Soc. Jpn. 41 427 (1989)
  54. Hénault-Brunet V et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. 420 L13 (2012)
  55. Haberl F et al. Astron. Astrophys. 537 L1 (2012)
  56. Popov S B, Turolla R Mon. Not. R. Astron. Soc. 421 L127 (2012)
  57. Fu L, Li X-D Astrophys. J. 757 171 (2012)
  58. Reig P, Torrejón J M, Blay P Mon. Not. R. Astron. Soc. 425 595 (2012)
  59. Ribó M et al. Astron. Astrophys. 449 687 (2006)
  60. Torrejón J M et al. Astron. Astrophys. 423 301 (2004)
  61. Masetti N et al. Astron. Astrophys. 423 311 (2004)
  62. Blay P et al. Astron. Astrophys. 438 963 (2005)
  63. Wang W Mon. Not. R. Astron. Soc. 398 1428 (2009)
  64. Raymond J C, Cox D P, Smith B W Astrophys. J. 204 290 (1976)
  65. Cowie L L, McKee C F, Ostriker J P Astrophys. J. 247 908 (1981)
  66. Tarter C B, Tucker W H, Salpeter E E Astrophys. J. 156 943 (1969)
  67. Hatchett S, Buff J, McCray R Astrophys. J. 206 847 (1976)
  68. Сюняев Р А, Шакура Н И Письма в Астрон. журн. 3 262 (1977); Sunyaev R A, Shakura N I Sov. Astron. Lett. 3 138 (1977)
  69. Marykutty J et al. Mon. Not. R. Astron. Soc. 407 285 (2010)
  70. Ducci L, Sidoli L, Paizis A Mon. Not. R. Astron. Soc. 408 1540 (2010)
  71. Chashkina A, Popov S B New Astron. 17 594 (2012)
  72. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Гидродинамика (М.: Наука, 1986); Landau L D, Lifshitz E M Fluid Mechanics (Oxford: Pergamon Press, 1987)
  73. Wasiutyński J Studies in Hydrodynamics and Structure of Stars and Planets (Oslo: Dybwad, 1946)
  74. Shakura N I, Sunyaev R A Adv. Space Res. 8 135 (1988)
  75. Shakura N I, Sunyaev R A, Zilitinkevich S S Astron. Astrophys. 62 179 (1978)
  76. Parker E N Interplanetary Dynamical Processes (New York: Interscience Publ., 1963)
  77. Бескин В С Осесимметричные стационарные течения в астрофизике (М.: Физматлит, 2005); Beskin V S MHD Flows in Compact Astrophysical Objects (Heidelberg: Springer, 2010)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение