Быстро колеблющиеся
звезды

30 апреля. Сообщение НАСА. Астрономы, работающие с помощью рентгеновского спутника XTE имени Бруно Росси обнаружили быстрые флуктуации интенсивности рентгеновского излучения от трех необычных двойных систем, свидетельствующих о чрезвычайно быстрых колебаниях небесных объектов. 

Речь идет о нейтронных звездах, и наблюдения XTE дают ученым новый взгляд на существующие на них странные физические условия. Как известно, нейтронная звезда рождается в результате взрыва сверхновой, когда внешние слои звезды выбрасываются в космос. 

Первым объектом, у которого были замечены короткопериодические флуктуации, была двойная система 4U 1728-34 в созвездии Стрельца, в общем направлении на центр нашей Галактики. Эта пара была хорошо известна астрономам как частый источник мощных рентгеновских вспышек, образующихся при термоядерном взрыве вещества, скопившегося на поверхности нейтронной звезды. Такая вспышка длится примерно 10 секунд. Впервые нацелив XTE на этот объект, группа исследователей во главе с д-ром Тодом Стромейером (Tod Strohmayer, Ассоциация университетов для космических исследований - USRA) застала его во вспышечном состоянии. Ученые зафиксировали как мощные взрывы, так и более слабое постоянное рентгеновское излучение, характерное для двойных систем. В этом якобы постоянном излучении была замечена неизвестная ранее квазипериодическая высокочастотная составляющая. По-видимому, это наблюдение подтверждает теоретический вывод о том, что изменение физических условий на поверхности нейтронной звезды может происходить менее чем за миллисекунду. Частота осцилляций 4U 1728-34 временами достигает 1100 раз в секунду. 

В последующих наблюдениях группа Михеля ван дер Клиса (Michiel van der Klis) из Амстердамского университета обнаружила рентгеновские осцилляции источника Скорпион X-1 с еще большей частотой - 1130 в секунду. Третьим подобным объектом стал 4U 1608-52 в созвездии Наугольника, испытывающий осцилляции с частотой 900 в секунду. Это обнаружили Ян ван Парадийс (Jan van Paradijs) из Университета Алабамы и Уилльям Жанг (William Zhang) из USRA. 

Об этих открытиях было доложено сегодня на симпозиуме по астрофизике высоких энергий Американского астрономического общества в Сан-Диего. 

Вероятный физический механизм короткопериодических осцилляций связан с обращением вещества на очень низкой орбите вокруг нейтронной звезды, считает Стромайер. Так, обращаясь на высоте 16 км, вещество будет делать 700 оборотов в секунду. Для 4U 1728-34 отмечено также очень периодическое колебание с частотой 363 раза в секунду. Эта величина может являться периодом вращения самой нейтронной звезды. 

Более противоречивая возможность состоит в том, что ученые регистрируют волны на поверхности нейтронной звезды или в ее твердой коре. Подобные волны имеют место во внешних слоях Солнца, но не наблюдались в нейтронных звездах. Если подтвердится такая интерпретация, появится возможность "сейсмозондирования" внутренних областей нейтронных звезд. 

Если последующие наблюдения выявят быстрое вращение самих нейтронных звезд (как у 4U 1728-34), появится возможность объяснить происхождение очень быстрых радиопульсаров как происходящих из быстровращающихся членов рентгеновских двойных звезд. 

В любом случае "мы преуспели в одной из основных задач для этого космического аппарата, обнаружить и описать быстрые изменения в небесных рентгеновских источниках, которые могут выявить лежащие в их основе физические условия," - говорит Джин Суонк (Jean Swank), также участвовавшая в исследовании рентгеновских двойных на XTE. 

XTE был запущен 30 декабря 1995 г. Спутник несет крупнейший детектор рентгеновских лучей PCA, разработанный в Центре Годдарда Джин Суонк и ее сотрудниками. 

Интересно, что все три двойные системы с таким свойством располагаются на небе Южного полушария.