ИСТИНА

Основная цель проекта состоит во всесторонних наблюдательных и теоретических исследованиях аккрецирующих замагниченных нейтронных звезд (НЗ) (рентгеновских пульсаров) и нестационарных аккреционных дисков в тесных двойных системах. Открытые в начале 1970х гг. со спутника УХУРУ, аккрецирующие нейтронные звезды остаются важнейшими источниками астрофизической информации. Наблюдая только циклотронные особенности в их спектрах, удается непосредственно оценить величину (сверхсильного) магнитного поля вблизи поверхности НЗ. Несмотря на большой объем наблюдательных данных и общее согласие в основных физических процессах, многие ключевые моменты, связанные с формированием и особенностями профилей рентгеновского излучения вблизи поверхности, структурой аккреционных колонок, а также со взаимодействием аккрецирующего вещества с магнитосферой в различных режимах аккреции, остаются далеко не ясными. Между тем, именно эти вопросы выходят на первый план при попытке количественного объяснения накопленных и получаемых данных наблюдений с бортов рентгеновских обсерваторий, в частности, различных корреляций между формой рентгеновского континуума и светимостью и положением циклотронной линии со светимостью, найденных в последние годы в совместных работах участников проекта. Для решения этих проблем и связанных с ними вопросов предлагается провести детальный анализ полученных и предсказываемых корреляций, разработать теоретические модели генерации циклотронных особенностей в аккреционных колонках с учетом резонансного переноса циклотронных фотонов, изучить взаимодействие аккрецирующей плазмы с магнитосферами НЗ и поведение нестационарных аккреционных дисков вокруг НЗ.

Рассмотрено приложение теории квази-сферической аккреции на замагниченные медленно вращающиеся нейтронные звезды в режиме дозвукового оседания, разработанная в работах Шакура и др. (2012-14). Проведено моделирование методом популяционного синтеза эволюции семейства двойных систем, состоящих из маломассивной звезды и компактного компаньона — нейтронной звезды (маломассивные рентгеновские двойные (ММРД) с нейтронными звездами). Изучены несколько вновь открытых типов радиотранзиентов. Показано, что быстрые внегалактические радиовспышки могут быть объяснены сверхвспышками на магнетарах. Проведено исследование ускорения и замедления вращения нейтронный звезды в двойной рентгеновской-Be системе GX 304-1, которая наблюдалась в период активности между апрелем 2010 г. и январем 2013 г. инструментами XRT Swift (рентгеновский диапазон) и GBM Fermi (гамма-диапазон), а так же рассмотрены возможные механизмы переноса углового момента к нейтронной звезде и от неё. Показано, что стадии малой светимости (10^33 — 10^35 ерг/с) сверхгигантских быстрых рентгеновских транзиентов могут быть стадиями квази-сферической аккреции в режиме оседания звездного ветра OB-звезды на медленно вращающуюся замагниченную нейтронную звезду. Рассмотрено два режима аккреции в массивных рентгеновских двойных системах: (1) сверхзвуковая аккреция (аккреция Бонди), которая происходит, когда захваченное вещество быстро охлаждается и быстро падает через магнитосферу нейтронной звезды, и (2) дозвуковая аккреция (аккреция в режиме оседания), которая происходит, когда плазма остается горячей до встречи с магнитосферой. Обнаружено вековое уменьшение энергии в циклотронной линии Her X1 по данным наблюдений рентгеноских телескопов Integral, Swift BAT и других. На основании двумерных численных расчетов аккреционнй колонки в диффузионном приближении со средними непрозрачностями предложено объяснение наблюдаемой корреляции жесткости рентгеновского континуума со светимостью. Показано, что спектр континуум формируется в режиме насыщенной комптонизации в сильном магнитном поле. Для объяснения корреляции так же требуется учет отражения рентгеновского излучения от поверхности нейтронной звезды. Проведен анализ данных наблюдений рентгеновского спектра источника GX304-1 по данным RXTE. Обнаруженные положительные корреляции энергии, ширины и глубины циклотронной линии со светимостью объясняются в модели кулоновского торможения аккрецирующего вещества вблизи поверхности нейтронной звезды.