Нейтронные звезды являются одними из самых экзотических астрофизических объектов во Вселенной. Родившись в результате взрыва сверхновых массивных звезд, нейтронные звезды настолько плотно спрессованы под действием собственной гравитации, что 20 километров сферы такой звезды имеет массу, превышающую массу нашего Солнца. В редких случаях нейтронные звезды могут оказаться в паре с другой звездой, образуя “двоичные” объекты, которые испускают интенсивные импульсы рентгеновского излучения.
Теруаки Эното (Teruaki Enoto) и его коллеги из Лаборатории астрофизики высоких энергий в RIKEN Nishina Center исследовали свойства редких и загадочных симбиотических бинарных звезд (SyXB).
В недавно открытой SyXB нейтронная звезда в паре с красным гигантом М-типа обладает аналогичной массой как и наше Солнце. Как и во всех бинарных объектах влияние красного гиганта приводит к периодическим изменениям интенсивности и сложными узорами в длине волны рентгеновских лучей, испускаемых из нейтронной звезды.
Команда Эното в сотрудничестве с коллегами из институтов Японии, Соединенных Штатов и Германии изучила SyXB с самой медленной известной вращающейся нейтронной звездой в системе, известной как 4U 1954+319. В то время как нейтронные звезды обычно имеют периоды вращения около сотен секунд или меньше, система 4U 1954+319 необычна тем, что период вращения нейтронной звезды составляет около 5,4 часов.
Поскольку небольшой размер нейтронных звезд делает их невозможными для изучения с помощью телескопов, ученые должны извлечь информацию из рентгеновских лучей, которые они излучают. В случае с 4U 1954+319, мощные инструменты на японском спутнике Suzaku позволили изучить выбросы рентгеновских лучей в широком диапазоне. Компьютерное моделирование данных показало, что магнитное поле вокруг нейтронной звезды является очень сильным по сравнению с другими нейтронными звездами, но в то же время не таким интенсивным, как предполагается, чтобы объяснить некоторые из его особенностей на основе обычных теорий.
“В нашей галактике было обнаружено около 2000 нейтронных звезд, и выявлено большое разнообразие типов, чье разнообразие, эволюция и физическое поведение все еще остаются малопонятными”, – сказал Эното. Результаты исследования поэтому ведут к новым вопросам о рождении и эволюции систем, таких как 4U 1954+319.
Источник: The Astrophysical Journal