Международный коллектив индийских астрофизиков провел детальное исследование рентгеновского пульсара X-8 в галактике NGC 4631, раскрыв новые механизмы трансформации его магнитного поля. Данная работа расширяет научное понимание того, как подобные экстремальные космические тела поддерживают феноменальную светимость и как меняются их характеристики в процессе долгосрочной эволюции.
Сверхъяркие рентгеновские источники (ULX) представляют собой компактные объекты, чья энергия излучения в рентгеновском диапазоне эквивалентна суммарной мощности миллионов Солнц. По своим энергетическим показателям они значительно превосходят любые стандартные звездные процессы, уступая лишь активным галактическим ядрам. Несмотря на многолетние наблюдения, физическая природа ULX всё еще остается темой оживленных научных дискуссий.
Ряд таких объектов демонстрирует четкую периодическую осцилляцию, что позволяет относить их к категории ультраярких рентгеновских пульсаров. По сути, это нейтронные звезды, интенсивно поглощающие материю звезды-компаньона. Изучение подобных систем критически важно для анализа аккреции — процесса падения вещества на компактный объект, который позволяет поддерживать яркость выше эддингтоновского предела, при котором давление излучения теоретически должно блокировать приток массы.
Галактика NGC 4631, известная под названием «Кит», расположена в 24,45 миллиона световых лет от Земли и представляет собой спиральную систему с активным звездообразованием. В её пределах обнаружено как минимум восемь сверхмощных рентгеновских источников. В одном из них — объекте X-8 — недавно были зафиксированы пульсации с периодом около 9,66 секунды.
Данный пульсар признан одним из самых быстро «раскручивающихся» среди известных тел своего класса. Скорость изменения периода его вращения достигает −9,6 × 10-8 секунды в секунду, что указывает на колоссальный приток вещества со стороны сопутствующей звезды.
Специалисты из Исследовательского института наблюдательных наук имени Арьябхатты (ARIES) проанализировали физические параметры X-8, применив современные теоретические модели аккреции. Исследователи оценили напряженность магнитного поля на поверхности нейтронной звезды и спрогнозировали вероятную траекторию развития системы.
Расчеты показали, что максимальная напряженность дипольного магнитного поля объекта составляет от 30 до 200 триллионов гаусс. Принимая во внимание массу звезды-донора (от 15 до 70 масс Солнца) и темпы аккреции, ученые пришли к выводу, что примерно за миллион лет поле может ослабнуть до уровня 1 миллиарда гаусс. По завершении этой стадии объект, вероятнее всего, трансформируется в миллисекундный пульсар — нейтронную звезду с экстремально высокой скоростью вращения.
Астрофизики также проследили эволюционный путь X-8 на диаграмме зависимости магнитного поля от периода вращения. Согласно модели, объект последовательно проходит через области, типичные для магнетаров и двойных пульсаров, затем мигрирует в зону «раскрученных» источников и в финале аккреционной фазы оказывается в категории миллисекундных пульсаров.
Тем не менее, дальнейшая судьба системы во многом определяется характеристиками звезды-компаньона, которые пока изучены фрагментарно. Уточнение её спектрального класса и массы поможет конкретизировать длительность фазы поглощения вещества. Авторы подчеркивают, что будущие многоволновые наблюдения позволят составить более полную картину формирования и эволюции подобных уникальных космических объектов.
Источник: iXBT
