Модель для объяснения медленных колебаний у источника Скорпион X-1
Несмотря на то что в принципе можно увязать большинство противоречивых свойств медленных квазипериодических колебаний в рамках магнитосфер ной модели с биением частоты, многие астрофизики полагают, что для объяснения медленных колебаний необходима иная теория. Было предложено много альтернативных моделей, некоторые из них вообще не опираются на процессы, происходящие в магнитосфере. Одна такая модель, очень простая с точки зрения заложенных в нее идей, использовалась мною и моими коллегами Л. Стелла и Н. Уайтом по наблюдательной группе EXOSA Т для объяснения медленных квазипериодических колебаний у источника Скорпион X-1.
В модели заложены два основных свойства, присущие всем известным источникам с квазипериодическими колебаниями интенсивности: во-первых, предполагалось, что аккреционный диск почти касается поверхности компактного объекта, а, во-вторых, мы считали, что интенсивность рентгеновского излучения чрезвычайно высока. (На самом деле, до сих пор до конца не ясно, является ли второе свойство отличительной особенностью всех источников с квазипериодическими изменениями интенсивности, или это иллюзия, порожденная тем, что такого рода колебания легче обнаружить у ярких рентгеновских источников.) Сочетание этих свойств — если оно есть в действительности — имеет важное значение для рассматриваемого класса объектов.
Огромное число рентгеновских фотонов, излучаемых в окрестности компактной звезды, порождает направленное наружу давление на окружающую плазму. По мере увеличения светимости рентгеновского источника возрастает и давление излучения. Оно может стать настолько сильным, что превзойдет действующую на плазму силу гравитации; тогда рентгеновские фотоны смогут выдуть плазму из окрестности нейтронной звезды. Светимость рентгеновского излучения в этом случае называют эддингтоновским пределом (в честь английского астронома А. Эддингтона). Для типичной нейтронной звезды эддингтоновская светимость примерно в 100 000 раз превосходит светимость Солнца. Почти у всех источников с квазипериодическими колебаниями интенсивности рентгеновская светимость близка к эддингтоновскому пределу — с теоретической точки зрения превзойти этот предел источники не могут, поскольку в противном случае давление излучения остановит аккрецию.
Наличие у рентгеновских источников светимости с величиной, чуть меньшей эддингтоновского предела, имеет важное значение. Считают, в частности, что при таких светимостях давление излучения достаточно велико для того, чтобы внутренние области аккреционного диска «разбухли» и стали похожими на автомобильный баллон. В зависимости от угла между осью вращения диска и лучом зрения такой плазменный баллон может частично или даже полностью заслонить рентгеновское излучение от центральной впадины, где расположена нейтронная звезда. Если плазменный баллон будет расширяться и сжиматься в направлении, параллельном оси вращения диска, то из-за того, что излучение центрального источника будет то задерживаться, то пропускаться, возникнут квазипериодические колебания интенсивности излучения. И хотя свойства такого пульсирующего аккреционного диска не совсем понятны, из элементарных физических соображений можно показать, что соответствующие колебания плазмы будут происходить с частотой, близкой к наблюдаемой у источников с квазипериодическими колебаниями интенсивности. Заходи и сорви большой куш на vulkan platinum online .
