Ученые обнаружили неожиданное падение в магнитном поле рентгеновского пульсара

Команда ученых недавно представила фактические данные о неожиданном падении наблюдаемого магнитного поля аккрецирующего пульсара V0332+53. Этот спад, наблюдаемый после яркой трехмесячной рентгеновской вспышки, может дать важную информацию о том, как наращенная масса, оседая на поверхности нейтронной звезды, влияет на ее магнитное поле. Результаты исследования подробно описаны в статье, опубликованной 26 апреля 2016 года на сайте arXiv.org.

V0332+53 – аккрецирующий пульсар, испускающий рентгеновское излучение с периодом 4,4 секунды. Он вращается вокруг звезды раннего типа по эксцентрической орбите, совершая оборот за 34 дня. Важно отметить, что этот пульсар показывает спорадические гигантские рентгеновские вспышки продолжительностью несколько недель, после чего начинается многолетний интервал покоя.

Рентгеновские вспышки V0332+53 наблюдались в 1989 году, в период с ноября 2004 года по февраль 2005 года, а последняя вспышка в период с июня по сентябрь 2015 года обратила на себя внимание команды исследователей во главе с Джанкарло Кусумано из Института космической астрофизики и космической физики в Палермо, Италия. Использовав монитор гамма-всплесков BAT и рентгеновский телескоп XRT, установленные на орбитальной обсерватории NASA «Swift», астрономы смогли наблюдать пульсар в мягком рентгеновском и высокоэнергетическом диапазонах. Изучая результаты, команда обнаружила заметный разбег величины наблюдаемого магнитного поля между началом и концом вспышки.

«Сравнение профилей XRT в мягких рентгеновских лучах дает намек против гипотезы о геометрической вариации пучка. С другой стороны, если линия формирования области одинакова на равной светимости, наблюдаемые различия в циклотроне энергии соответствуют разнице в магнитном поле около 1,7 × 1011  Гс», – пишут исследователи в статье.

Полученные результаты могут иметь решающее значение для нашего понимания процессов аккреции материи в нейтронных звездах и могут дать новые идеи о выбросоопасных событиях рентгеновских пульсаров. Согласно исследованию, магнитное поле нейтронной звезды приводит в действие аккрецию вещества вдоль его силовых линий в направлении магнитных полярных шапок, образуя колонну аккреции, где материя следует за радиационными процессами, которые производят рентгеновские лучи.

Следует отметить, что падение магнитного поля, описанное в последней статье, не наблюдалось после предыдущих вспышек. Исследователи также пришли к выводу, что распад магнитного поля не прямо пропорционален аккрецируемой массе. Кроме того, ученые предполагают, что причина значительного распада магнитного поля через аккрецию может быть связана с «диамагнитным экранированием».

Согласно гипотезе, аккрецирующая плазма накапливается, образуя «насыпь», удерживаемую магнитным полем, после чего давление газа уравновешивает магнитное напряжение. Это производит искажение линий поля, наблюдаемое как уменьшение компонента поля вдоль колонн аккреции. Однако, как отмечает команда ученых, отсутствие излучения в течение первых десяти дней после вспышки не позволяет им подтвердить эту теорию.