34
аккреции вещества на черную дыру с учетом эффектов
общей теории относительности разработали впервые И. Д.
Новиков и К. Торн в 1973 г. А год спустя Д. Пейдж и
К. Торн решили трудную задачу о том, каким должен
быть полностью релятивистский диск около черной
дыры.
Однако в этих расчетах не учитывалось магнитное
поле, между тем как рентгеновские пульсары —
это
нейтронные звезды с сильным магнитным полем. В
1973 г. различные варианты задачи об аккреции на
магнитную вращающуюся нейтронную звезду исследовали
К. Лэмб, Дж. Петчик и Дж. Пайнс.
Хотя многие особенности аккреции при этом
остались вне рассмотрения, в целом картина прояснилась:
плазма останавливается на довольно большом
расстоянии от нейтронной звезды (около 1000 км), причем
магнитное поле играет роль своеобразной стенки, на
которую наваливаются потоки плазмы. После этой
остановки движение плазмы полностью зависит от конфигурации
магнитного поля: по силовым линиям вещество течет к
магнитным полюсам нейтронной звезды, образуется нечто вроде воронки, узкий конец которой находится на
магнитном полюсе (рис. 7).
В 1975 г. А. Ф. Илларионов и Р. А. Сюняев
показали, что вращающаяся «магнитная» стенка должна не
только останавливать плазму, но и энергично ее
отбрасывать, действуя как «пропеллер». Эффект «пропелле-
44
Рис. 7. Рентгеновский пульсар (нейтронная звезда) в двойной
системе. Вещество, теряемое обыкновенной звездой, втекает в диск (/) около нейтронной звезды. После остановки магнитным давлением
на магнитной стенке (2) оно в дальнейшем «стекает» к магнитным
полюсам нейтронной, звезды вдоль силовых линий магнитного
поля (3)
ра» не позволяет веществу падать, но вращение
нейтронной звезды из-за этого тормозится (ведь энергия,,
передаваемая плазме, черпается из энергии вращения).
Поэтому должен наступить момент, когда «магнитная»
стенка уже не способна передать плазме столько
энергии, чтобы ее отбросить, и вещество начинает течь на
магнитные полюса. Вот тогда-то и должен загореться
рентгеновский пульсар.
Однако в системах'типа Her X-1 плотность плазмы
велика и аккреция вещества должна начинаться уже
при относительно большой скорости вращения нейтронной звезды —
пульсар в этой системе имеет период
1,24 с. В статье же Илларионова и Сюняева речь шла
о системах, где нормальная звезда теряет вещество
посредством звездного ветра, а в этом случае нейтронная
звезда еще до начала аккреции успевает затормозиться
(настолько, что совершает один оборот за сотни секунд).
Загадкой оставался феномен «временного»
рентгеновского источника. Ведь «временный» источник в
принципе —
такая же двойная система, как и Her X-1:
аккреция в этих системах слабая и возрастает только в
периоды вспышек. В 1975 г. А. Фабиан, Дж. Прингл и
И. Авни предположили, что релятивистская звезда в