Об излучении #рентгеновских #пульсаров
Рентгеновское излучение пульсаров возникает в двойных системах при аккреции на них вещества звезды-компаньона. При этом в зависимости от удельного момента падающего на пульсар вещества либо формируется аккреционный диск, либо идёт сферически симметричная аккреция. Из-за сильного магнитного поля формируются также аккреционные колонки на полюсах, где вдоль линий #магнитного #поля заряженные частицы свободно падают на поверхность.
Такие системы излучают в рентгеновском диапазоне, причём яркость различных систем может отличаться на много порядков. Если аккреция происходит неравномерно, то яркость излучения сильно меняется, т. е. двойная система представляет собой транзиент.
Наблюдаемое излучение складывается из энергии, излучаемой разгоняющимися при падении частицами, а также из излучения центрального источника, которое на этих частицах рассеивается с изменением частоты (т. н. #комптоновское рассеяние). Сильное магнитное поле пульсара влияет на процесс рассеяния фотонов на электронах. О том, каким образом, на одном из астрофизических семинаров рассказал Александр Муштуков из Оксфорда. Для исследования рассеяния фотонов в сильном магнитном поле он с соавторами написал код, который методом Монте-Карло (т.е. с помощью генератора случайных чисел) разыгрывает процесс рассеяния. Сечения взаимодействия были взяты из квантовой электродинамики. При этом предполагалось, что большинство электронов находится на нижнем уровне Ландау.
Оказывается, что после многократного рассеяния фотонов в сильном магнитном поле их частота приближается к циклотронной частоте рассеивателей. Это приводит к появлению в спектре рентгеновского пульсара сильной циклотронной линии. Такие линии действительно часто наблюдаются и используются для оценки величины магнитного поля. И в целом результаты моделирования спектров хорошо описывают наблюдения.
Также авторам удалось выяснить, что магнитное поле влияет на сечение взаимодействия фотонов с электронами. В итоге поток электронов, в зависимости от его скорости и температуры, может эффективнее тормозиться излучением. Этот результат важен для моделирования процесса #аккреции.
