Новая методика позволяет различать белые карлики и нейтронные звезды. Как астрофизикам удается решать старые проблемы?

Астрономы из МГУ разработали новый метод, позволяющий отличать белые карлики от нейтронных звезд в рентгеновских аккрецирующих двойных системах. Эта задача была одной из сложнейших в астрофизике последние два десятилетия. Новый подход облегчит разгадку природы компактных объектов, если их характер вызывает сомнения или неизвестен. Исследование опубликовано в World Journal of Physics.

Нейтронные звезды и белые карлики представляют собой уникальные объекты для изучения материи в сверхплотных состояниях, которые невозможно воспроизвести на Земле. Несмотря на известные различия в их геометрических и физических параметрах, наблюдательная грань между этими объектами может быть тонкой.

Астрономы МГУ обнаружили, что нейтронные звезды и белые карлики, входящие в состав рентгеновских двойных систем, демонстрируют различия в спектральных индексах α во время рентгеновских вспышек. Эти различия объясняются различием в температурах их поверхностей: нейтронные звезды имеют температуры от 1.1 до 1.5 кэВ, тогда как температура белых карликов варьируется от 0.1 до 0.2 кэВ. Горячая поверхность нейтронных звезд отражает рентгеновское излучение от аккреционного диска, в то время как холодная поверхность белого карлика поглощает это излучение. Эти различия позволяют эффективно определять природу компактного объекта с помощью высокоточных орбитальных телескопов.

«Эти наблюдательные признаки просты в применении на практике и не требуют дополнительных теоретических моделирований. Необходимо лишь наблюдать источник во время рентгеновской вспышки и установить характер эволюции и величину спектрального индекса, что сразу укажет на природу компактного объекта.»

— Сейфина Елена, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ.