Введение

Класс астрономических объектов, являющихся источниками рентгеновского излучения. Рентгеновские пульсары, или пульсары, питаемые аккрецией, – это класс астрономических объектов, являющихся источниками рентгеновского излучения, демонстрирующими чёткие периодические изменения интенсивности рентгеновского излучения. Периоды колебаний рентгеновского излучения варьируются от долей секунды до нескольких минут.

Характеристики

Рентгеновский пульсар — это тип двойной звездной системы, состоящей из обычной звезды (звездного компаньона), вращающейся вокруг намагниченной нейтронной звезды. Напряженность магнитного поля на поверхности нейтронной звезды обычно составляет около 10⁸ Тесла, что более чем в триллион раз превышает напряженность магнитного поля, измеряемую на поверхности Земли (60 мкТ). Газ аккрецируется со звездного компаньона и направляется магнитным полем нейтронной звезды к магнитным полюсам, формируя два или более локализованных горячих пятна рентгеновского излучения, аналогичных двум полярным сияниям на Земле, но гораздо более горячих. В этих горячих пятнах падающий газ может достигать половины скорости света перед столкновением с поверхностью нейтронной звезды. Выделяется огромное количество гравитационной потенциальной энергии падающим газом, благодаря чему горячие пятна, площадь которых оценивается примерно в один квадратный километр, могут быть в десять тысяч раз или более яркими, чем Солнце. Температура достигает миллионов градусов, поэтому эти пятна излучают преимущественно рентгеновские лучи. По мере вращения нейтронной звезды наблюдаются импульсы рентгеновского излучения, поскольку горячие пятна входят и выходят из поля зрения, если магнитная ось наклонена относительно оси вращения.

Спонсирование

Радиопульсары (пульсары, работающие за счет вращения) и рентгеновские пульсары демонстрируют существенно различное поведение вращения и имеют различные механизмы, производящие их характерные импульсы, хотя общепринято, что оба типа пульсаров являются проявлениями вращающейся намагниченной нейтронной звезды. Цикл вращения нейтронной звезды в обоих случаях отождествляется с периодом импульса. Основное различие заключается в том, что периоды радиопульсаров составляют от миллисекунд до секунд, и все радиопульсары теряют угловой момент и замедляются. В отличие от этого, рентгеновские пульсары проявляют разнообразное поведение вращения. Некоторые рентгеновские пульсары наблюдаются вращающимися непрерывно быстрее и быстрее или медленнее и медленнее (с периодическими изменениями этих тенденций), в то время как другие демонстрируют либо незначительное изменение периода импульса, либо нерегулярное замедление и ускорение вращения. Объяснение этого различия кроется в физической природе этих двух классов пульсаров. Более 99% радиопульсаров – это одиночные объекты, излучающие свою энергию вращения в виде релятивистских частиц и дипольного магнитного излучения, освещая окружающие их близлежащие туманности. Напротив, рентгеновские пульсары являются компонентами двойных звездных систем и аккрецируют вещество из звездных ветров или аккреционных дисков. Аккрецирующее вещество передает угловой момент нейтронной звезде (либо увеличивая, либо уменьшая его), что приводит к изменению скорости вращения, часто в сотни раз превышающему типичную скорость замедления вращения радиопульсаров. Причины столь разнообразного поведения вращения рентгеновских пульсаров до сих пор не полностью понятны.

Замечания

Рентгеновские пульсары наблюдаются с помощью рентгеновских телескопов, являющихся спутниками на низкой околоземной орбите, хотя некоторые наблюдения, преимущественно в ранние годы рентгеновской астрономии, проводились с использованием детекторов, поднимаемых на воздушных шарах или ракетах-зондировщиках. Первым обнаруженным рентгеновским пульсаром был Centaurus X-3, открытый в 1971 году с помощью рентгеновского спутника "Ухуру".

Аномальные рентгеновские пульсары

Магнетары, изолированные и сильно намагниченные нейтронные звезды, могут наблюдаться как относительно медленные рентгеновские пульсары с периодами в несколько секунд. Они известны как аномальные рентгеновские пульсары, но не связаны с пульсарами в двойных системах.