Об остывании быстровращающихся нейтронных звезд
Исследования тепловой эволюции нейтронных звезд необходимы для ответа на вопрос о химическом составе их сверхплотного вещества. Дело в том, что химический состав фактически определяет их тепловые и эмиссионные свойства. Этой теме был посвящен недавний #семинар, на котором выступил Михаил Безногов.
Михаил с соавторами провели исследования тепловой #эволюции осесимметричных вращающихся нейтронных звезд. Авторы разработали код «NSCool 2D Rot», основанный на уравнениях общей #теории #относительности, и являющийся развитием одномерного кода «NSCool», разработанного одним из соавторов работы — Dany Page, ранее выступавшим на семинаре. Код был применен для описания остывания быстровращающихся нейтронных звезд. Расчеты были проведены для различных уравнений состояния вещества в коре и ядре #нейтронной звезды, в предположении постоянной частоты вращения (без замедления), для барионной массы в 1.6 массы Солнца. Рассматривались две #частоты вращения – 716 Гц, соответствующая максимальной наблюдаемой частоте вращения нейтронной звезды (PSR J1748-2446ad), и 99% предельной кеплеровской частоты вращения, выше которой #звезда начнет сбрасывать с себя вещество (ее #численное значение зависит от уравнения состояния).
Результаты моделирования продемонстрировали сложную временную эволюцию пространственного распределения температуры во всем объеме звезды, включая ее кору. Оказалось, что в коре в результате обусловленной вращением #деформации формируется долгоживущий экваториальный «тепловой тор». В то же время, распределение температуры в ядре слабо подвержено влиянию вращения – даже при частоте близкой к кеплеровской различие приэкваториальной и приполярной температур не превышает нескольких процентов. Угловое распределение температуры поверхности нейтронной звезды при этом существенно зависит от граничных условий на приповерхностном теплоизолирующем слое.
