Реферат: Влияние магнитного поля
^ Липунов В, М. Магнитосфера рентгеновских пульсаров.? Природа, 1980, ¦ 10, с, 52,
Аккреция вещества в двойной системе с образованием диска вокруг нейтронной звезды. Внизу? зависимость величины ускорения (Р ) и замедления вращения (Рд) рентгеновского пульсара от его параметров ? периода Р и светимости ^ (в единицах 10" ¦рг/с). Точки ? наблюдательные данные для ряда рентгеновских пульсаров, полученные с борта космических аппаратов. Линии ? теоретические кривые для различных величин напряженности магнитного поля (указаны цифрами, в гауссах) на поверхности нейтронной звезды. Радиус нейтронной звезды принимается равным 10 км. Запрещенная область находится выше прямой, соответствующей максимально возможному ускорению нейтронной звезды. На нижнем графике экспериментальные точки помечены стрелками, чтобы показать неопределенность в экспериментальных данных. Пунктирные линии соответствуют выключенному состоянию пульсара, когда радиус диска становится больше радиуса коротации (см. предыдущий рис.).
ля вращаются быстрее вещества и, следовательно, ?зацепляясь¦ за него, тормозят вращение нейтронной звезды.
Точно рассчитать ускоряющие и замедляющие моменты сил очень трудно. Для этого нужно решать трехмерную маг-нитогидродинамическую задачу, что пока не под силу даже самым быстродействующим ЭВМ. Однако качественно ясно, что замедление вращения нейтронной звезды должно сильнейшим образом зависеть от величины ее магнитного поля, точнее, от ее магнитного дипольного момента. Это свойство присутствует в приближенной аналитической теории, построенной автором^, и именно оно^ позволяет оценить магнитное поле рентгеновского пульсара. Прежде всего нужно было проверить эту теорию для пульсара Геркулес Х-1, у которого напряженность магнитного поля известна. Правда, для этого необходимо было задать радиус нейтронной звезды. Для Геркулеса Х-1, по данным изменения периода, магнитный дипольный момент равен (3? 5) • 10^ Гс • см^. Чтобы привести это значение в согласие с данными группы Трюмпера (т. е. с величиной магнитного поля (3? 5) • 10^ Гс), необходимо предположить, что радиус нейтронной звезды Геркулес Х-1 ра*ен 6?7 км; это не противоречит теоретическим расчетам строения нейтронных звезд. Таким образом, аналитическая модель ?крутящих моментов¦ дает правильный результат для Геркулеса Х-1. А как обстоят дела с другими пульсарами?
Нужно подчеркнуть, что большинство рентгеновских пульсаров имеет большие периоды, более 100 с. Так вот, для них при радиусе звезды 10 км получается •оценка магнитного поля около нескольких единиц на 10'^ Гс. Это так называемые сверхкритические поля. При таком поле энергия электрона, вращающегося вокруг силовой линии, значительно превышает его энергию покоя 511 кэВ, поэтому движение электрона описывается уже не просто квантовой, а квантово-релятивистской теорией^. На возможность существования таких полей у нейтронных звезд впервые указал в 1975 г. Н. И. Шакура. Но тогда эта идея была встречена астрофизиками
' Липунов В. М,? Астрой, ж., 1982, т. 60, с. 888.
Квантово-релятивистские эффекты в столь сильных поля¦ исследуются в МГУ под руководством И. М. Тернова. Подробнее об этом см;Тернов И.М,,Халилов В.Р, Электроны в сверхсильном магнитном поле.? Природа, 1983, ¦ 5, с. 90.
?в штыки¦. И на это были свои объективные и субъективные причины.
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Конечно, не существуют фундаментальные физические законы, запрещающие нейтронной звезде иметь поле напряженностью 10^ Гс. Бытует, правда, заблуждение, будто такие поля не могут существовать долго, поскольку в них должно идти интенсивное рождение частиц, подобно тому как это происходит в электрическом поле с напряженностью больше 4. 10'^ ед. С05Е. Но это совершенно неверно. Само по себе магнитное поле не рождает частицы, поскольку оно не способно совершать работу.
Однако отсутствие запрещающих фундаментальных законов ? еще не доказательство существования таких полей. Имеется ряд объективных трудностей. Главная из них ? проблема генерации магнитных полей. Если просто сжимать звезду типа Солнца с нормальным, уже ?вмороженным полем, то никогда не удастся получить магнитное поле величиной 10'^ Гс. Что можно ответить на такое возражение? Те же оценки (см. начало статьи) показы?