Российские ученые уточнили формулу для измерения магнитных полей нейтронных звезд

Ученые из Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ имени М.В. Ломоносова, Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта и Казанского федерального университета предложили уточнение классической формулы для оценки магнитных полей одиночных радиопульсаров — самого многочисленного класса известных нейтронных звезд. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

«Предложенный метод позволяет измерять магнитные поля отдельных нейтронных звезд с точностью не менее 15-20%. При этом аналогичный классический подход позволяет формально говорить лишь о нижней границе значения измеряемого поля», — прокомментировал один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории космических проектов ГАИШ МГУ Антон Бирюков.

Радиопульсары — это быстровращающиеся нейтронные звезды. Периоды их вращения, составляющие, как правило, несколько секунд, медленно увеличиваются со временем под действием сил электромагнитной природы. Процесс такого торможения в большой степени определяется колоссальным магнитным полем нейтронных звезд, которое может достигать значения, равного 10¹⁴ гаусс.

«Из теории мы знаем, как величина поля связана с периодом пульсара и его производной. Однако эта связь также зависит и от других параметров звезды: ее массы, угла между магнитной осью и осью вращения, а также от уравнения состояния сверхплотного вещества, из которого состоит нейтронная звезда. Все эти детали ранее принимались во внимание лишь в очень упрощенном виде», — сказал Антон Бирюков.

В своей работе ученые использовали известные из наблюдений распределения масс нейтронных звезд и их магнитных углов и рассмотрели два десятка реалистичных уравнений состояния. Кроме того, исследователи применили и более обоснованный с физической точки зрения закон замедления вращения радиопульсаров. Используя эти данные, ученые предложили более точную формулу для измерения магнитных полей и оценили погрешность такого измерения.

«Полученные результаты делают наше знание магнитных полей — важнейшей характеристики нейтронных звезд — более определенным. Магнитные поля определяют не только вращение нейтронных звезд, но и многие другие явления, связанные с этими объектами. Один из ключевых вопросов — эволюция магнитных полей нейтронных звезд. Действительно, теория предсказывает, что эти звезды, будучи большими магнитами, должны медленно размагничиваться. Предложенная оценка создает возможность практически прямой наблюдательной проверки этого процесса», — заключил ученый.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.