Международной группе астрономов удалось обнаружить уникальный объект -
тесную двойную звездную систему, представляющую собой своего рода
"недостающее звено" в эволюции миллисекундных пульсаров
(millisecond pulsar - MSP) - то есть самых быстровращающихся звезд
(точнее, звездных остатков) во Вселенной. Об этом рассказывается в
онлайновой публикации журнала Science
от 21 мая 2009 года. В число авторов, среди которых ученые из США,
Австралии, Канады и Нидерландов, входит и российский астрофизик
Владислав Кондратьев, сотрудник Астрокосмического центра ФИАН. Ведущий автор статьи - аспирантка Энн Арчибальд (Anne Archibald) из канадского Университета МакГилл (McGill University, Монреаль).
Как известно, пульсары представляют собой сверхплотные звездные остатки
- нейтронные звезды, родившиеся в результате взрывов массивных звезд,
вспыхивающих в виде сверхновых. Их мощнейшее магнитное поле порождает
"эффект маяка" - когда узкие пучки излучения (например, радиоволны)
"сканируют" окружающее пространство, следуя за вращением небесного
тела. Большинство таких пульсаров вращается с частотой, исчисляемой
десятками оборотов в секунду, и постепенно - в течение тысячелетий -
замедляется. Однако некоторые из пульсаров (получивших, соответственно,
наименование миллисекундных) умудряются делать сотни оборотов в
секунду.
Астрономы давно уже склоняются к простой теории: столь быстрое вращение они объясняют раскруткой,
вызванной падением вещества (под некоторым углом) с близкой
звезды-компаньона (т.е. должны быть периоды, в которые пульсары не
замедляются, а, наоборот, раскручиваются). В тесных двойных системах
часть внешней оболочки "нормальной" звезды может попасть в так
называемую полость Роша
ее компактного спутника (где гравитация "малютки" мощнее), быть
перетянутой в его "зону ответственности". При этом устремляющийся к
компактному объекту материал образует так называемый аккреционный
диск, вращающийся вокруг нейтронной звезды и постепенно выпадающий на
ее поверхность. В ходе подобных "приступов обжорства" регистрация
радиоимпульсов, служащих основной характеристикой пульсара,
прекращается. Соответственно, по мере того, как потоки вещества,
выпадающего на нейтронную звезду, иссякают, радиоволны вновь начинают
до нас доходить, и объект опять восстанавливает свой статус пульсара.
Именно такая последовательность событий, по-видимому, и наблюдалась в
двойной звездной системе J1023, находящейся от нас на расстоянии
примерно 4 тысяч световых лет в созвездии Секстанта. Миллисекундный
пульсар в этой системе был зарегистрирован в 2007 году с помощью
радиотелескопа имени Роберта Бёрда в Грин-Бэнке (Robert C. Byrd Green
Bank Telescope - GBT), принадлежащего американскому Национальному научному фонду (National Science Foundation - NSF).
Этот телескоп находится в Западной Вирджинии. Задним числом тот же
объект астрономы отыскали и в данных другого радиотелескопа - VLA
(Very Large Array, Радиотелескоп с очень большой базой, Нью-Мексико,
США) - в обзоре за 1998 год - и - уже в оптическом диапазоне - среди
фотографий Слоановского цифрового обзора неба (Sloan Digital Sky Survey
- SDSS) за 1999
год. Правда, там этот двойной объект выглядел просто как звезда
наподобие Солнца (более чем вдвое уступающая ему по своей массе).
В 2000 году облик системы J1023 значительно изменился, при этом
появились признаки наличия аккреционного диска (образовавшегося,
несомненно, возле нейтронной звезды). К маю 2002 года свидетельства
существования аккреционного диска пропали. "Это странное поведение
озадачило астрономов, появилось сразу несколько разных теорий,
объясняющих эту странность", - говорит Ингрид Стэйрс (Ingrid Stairs) из
канадского Университета Британской Колумбии (University of British Columbia - UBC, Ванкувер), работавшая в этом году с Радиотелескопом в Парксе (Parkes) Австралийского национального агентства телескопических наблюдений (Australia Telescope National Facility - ATNF).
Наблюдения с помощью телескопа имени Роберта Бёрда в 2007 году
свидетельствуют о том, что объект представлял собой в тот момент
миллисекундный пульсар, делавший 592 оборота в секунду. Однако до сих
пор ни у одного миллисекундного пульсара аккреционных дисков не
обнаруживали. Аккреционные диски присутствуют у другого типа двойных
звездных систем, именуемых маломассивными рентгеновскими двойными
(low-mass X-ray binary - LMXB), которые также содержат быстро
вращающуюся нейтронную звезду с аккреционным диском возле нее
(рентгеновское излучение там возникает в результате разогрева быстро
движущихся частиц вещества в диске от взаимного трения). Однако такие
источники, в отличие от миллисекундных пульсаров, не излучают
радиоволн. Довольно естественно предположить, что LMXBs находятся еще в
процессе "раскрутки", после которой они утрачивают свой аккреционный
диск и начинают излучать радиоволны в качестве (радио)пульсара. Значит,
обнаруженный объект находится на той редкой стадии, когда он обладает
признаками одновременно и LMXB, и пульсара, т.е. является искомым
звеном, соединяющим два типа уже известных систем и - тем самым -
ценнейшей "природной лабораторией".
В конце концов из-за слишком быстрого вращения "раскрученной"
нейтронной звезды выпадение остатков материи компаньона на нее
прекращается, уровень рентгеновского излучения тогда снижается, и
нейтронная звезда начинает проявлять себя уже в виде испускающего почти
исключительно радиоимпульсы миллисекундного пульсара.
"Missing Link" Revealing Fast-Spinning Pulsar Mysteries
The cosmos is green: Researchers catch nature in the act of "recycling" a star
A Radio Pulsar/X-ray Binary Link
Источник Грани ру