Смерть звезды-спутника резко тормозит миллисекундные пульсары - астрономы

3 февраля 2012 года

Быстро вращающиеся миллисекундные пульсары резко замедляют свое вращение при смерти звезды-компаньона, материя которой "накручивается" вокруг магнитосферы нейтронной звезды и действует на нее как "ручной тормоз", уменьшая скорость звезды-"дервиша" в два раза, заявляет немецкий астрофизик в статье, опубликованной в журнале Science.

Пульсары - нейтронные звезды, остатки взорвавшихся сверхновых, от полюсов которых исходят узкие пучки радиоволн. Обычно "новорожденные" пульсары вращаются очень быстро и постепенно замедляются, расходуя на излучение собственную энергию. Однако в двойной системе он может вновь "раскрутиться", забирая вещество у звезды-"соседа" - такие пульсары называются миллисекундными, поскольку они делают один оборот за несколько миллисекунд (миллисекунда - одна тысячная доля секунды).

Томас Таурис (Thomas Tauris) из Института радиоастрономии Общества Макса Планка в городе Бонн (Германия), построив компьютерную модель взаимодействия нейтронной звезды и ее спутницы, выяснил, что звезда-компаньон превращается из "ускорителя" в гигантский ручной тормоз на последних этапах своей жизни.

Как объясняет ученый, перенос материи от звезды-"соседа" на миллисекундный пульсар происходит по так называемому механизму "переполнения полости Роша". Каждая звезда в двойной системе обладает своей "сферой влияния" - так называемой полостью Роша, объем которой определяется массой светила. Нейтронные звезды обладают огромной массой и плотностью, из-за которых зона притяжения компаньона сжимается до размеров, меньших, чем само светило. Лишняя материя звезды за пределами сжатой "сферы влияния" перетекает на поверхность пульсара и раскручивает его.

Таурис проследил за тем, что происходит в тот момент, когда размеры "обычной" звезды приближается к границам ее полости Роша по мере переноса материи на пульсар.

Оказалось, что уменьшение потока материи от звезды-компаньона вызывает расширение магнитосферы пульсара - сильнейшего магнитного поля над поверхностью нейтронной звезды. Усиление магнитного поля превращает процесс перекачки "топлива" из ускорителя вращения в гигантский ручной тормоз - материя "соседа" теперь не падает на поверхность пульсара, а увлекается магнитосферой и "наматывается" вокруг нее.

По словам астрофизика, этот процесс способен лишить пульсар половины энергии его вращения за очень короткое время. Торможение пульсара из-за действия магнитосферы является возможной причиной того, почему астрономы до сих пор не обнаружили очень быстрые пульсары, совершающие оборот меньше, чем за миллисекунду.

Кроме того, "намотка" материи вокруг магнитосферы объясняет существование планет, обращающихся вокруг нейтронных звезд. Как считает Таурис, остатки "намотанной" материи имеют все шансы на объединение в типичный протопланетный диск и превращение в планету после замедления вращения пульсара.