Рекомбинация водорода в аккреционном канале рентгеновского пульсара
Потехин Александр Юрьевич
ФГБУН Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук
В рассмотрении на HEA-2026
https://arxiv.org/abs/2607.10342
Авторы: А. Ю. Потехин, А. А. Муштуков, В. Ф. Сулейманов, С. С. Цыганков
Как правило, в теоретических моделях рентгеновских пульсаров вещество в аккреционном канале считается полностью ионизованным. Это предположение оправдано тем, что падающее на нейтронную звезду вещество состоит, главным образом, из лёгких элементов, энергии ионизации которых ниже, чем характерная температура излучающих областей. В докладе показано, что даже для водородной плазмы это не всегда так. У рентгеновских пульсаров с особенно низкими темпами аккреции температура плазмы в аккреционном канале может опускаться ниже 100 эВ. Такая температура всё ещё достаточна для ионизации водородной плазмы в отсутствие внешних полей, но сильное магнитное поле B > 10^{12} Гс у поверхности нейтронной звезды увеличивает энергию ионизации в десятки раз, что может приводить к рекомбинации. В представленной работе с использованием ряда упрощающих предположений проведено моделирование теплового баланса аккреционного потока водородной плазмы при низких темпах аккреции с учётом нагрева за счёт комптоновского рассеяния, нагрева за счёт сжатия плазмы в процессе падения, охлаждения тормозным и циклотронным излучением. Рассчитаны профили температуры при разных темпах аккреции. Показано, что в области сильного магнитного поля на расстояниях порядка 100 км от нейтронной звезды при аккреционной светимости ниже 10^{35} эрг/с возникает холодный слой с температурой порядка десятков эВ. Выполнены оценки темпов фотоионизации и рекомбинации атомов водорода и расчёты ионизационного равновесия в этом слое. Показано, что его степень ионизации может быть низкой. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ (Cоглашение № 075-15-2024-647).
Другие доклады автора
2025Урка-остывание нейтронной звезды в остатке сверхновой Кассиопея А
2024Остывание нейтронных звёзд с реалистичным составом коры в мягких рентгеновских транзиентах
2022Тепловая эволюция нейтронных звёзд в мягких рентгеновских транзиентах с учётом диффузионного равновесия нейтронов в аккрецированной коре
2019Уравнение состояния мантии нейтронной звезды
2018Тепловая эволюция эпизодически аккрецирующих нейтронных звёзд
2017Остывание нейтронных звёзд: роль уточнённой микрофизики и квантующих магнитных полей
2015Проверка теоретических моделей сверхплотного вещества путём исследования нейтронной звезды в Кассиопее А