Наблюдения транзиентного рентгеновского пульсара KS1947+

УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
С.С. ЦЫГАНКОВ, А.А. ЛУТОВИНОВ
Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
НАБЛЮДЕНИЯ ТРАНЗИЕНТНОГО РЕНТГЕНОВСКОГО
ПУЛЬСАРА KS1947+300 ОБСЕРВАТОРИЯМИ ИНТЕГРАЛ
И RXTE
Представлены результаты анализа наблюдений рентгеновского пульсара
KS1947+300, выполненного по данным обсерваторий ИНТЕГРАЛ и RXTE в широком рентгеновском диапазоне энергий 3-100 кэВ. Обнаружена зависимость
формы профиля импульса от светимости источника. По изменению темпа ускорения пульсара проведено исследование характеристик пульсара на основании модели замагниченной нейтронной звезды. Получены оценки на величину магнитного
поля пульсара и расстояния до двойной системы.
Работа основана на данных, полученных международными обсерваториями ИНТЕГРАЛ [1] и RXTE [2] в 2002-2004 гг. и 2000-2001 гг., соответственно.
Анализ излучения рентгеновских пульсаров показывает, что их профили импульса могут сильно зависеть от энергии и интенсивности источника
(см., например, [3], [4] и ссылки там). Мы исследовали поведение профиля
импульса и доли пульсирующего излучения источника KS1947+300 в зависимости от его состояния. На рис. 1 приведены фазовые кривые блеска
пульсара, полученные по данным телескопа HEXTE обсерватории RXTE и
усредненные при разных интенсивностях излучения: (а) 10.6х1037 эрг с-1, (б)
5.4х1037 эрг с-1, (в) 3.4х1037 эрг с-1, (г) 0.9х1037 эрг с-1, (д) 0.3х1037 эрг с-1.
В работе [5] было показано, что существует критическое значение светимости L* (~1037 эрг с-1), которое разделяет два режима аккреции: режим,
при котором влиянием излучения на падающее вещество можно пренебречь, и режим, при котором это влияние существенно. При L<L* зона
свободного падения простирается почти до самой поверхности нейтронной звезды, и полярная шапка излучает в основном вверх. В противном
случае (L>L*) на полюсах должны формироваться аккреционные колонки,
вытянутые вдоль линий магнитного поля и излучающие преимущественно
вбок.
В наших наблюдениях происходит переход через критическую светимость L*, что находит свое отражение в изменении формы профиля импульса.
В результате спектрального анализа излучения пульсара KS1947+300
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 7
15
УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
было установлено, что спектр
источника в широком диапазоне
энергий хорошо описывается
типичной для объектов этого
класса моделью, включающей в
себя простой степенной закон с
экспоненциальным завалом на
высоких энергиях. Интересно
отметить, что с уменьшением
интенсивности излучения источника его спектр становиться несколько «жестче», а характерные
энергии завала Ес и Еf уменьшаются.
Исходя из наблюдаемых характеристик пульсара KS1947+
Рис. 1. Профили импульса пульсара +300 во время вспышек мы моKS1947+300, полученные спектрометром жем, основываясь на модели заHEXTE при разных интенсивностях излуче- магниченой нейтронной звезды
ния во время вспышки 2000-01 гг.
[6], попытаться оценить величину
ее магнитного поля и расстояние до двойной системы. В случае аккреции
из диска должно выполняться следующее соотношение:
(1)
   2 / 7 n( s ) L6 / 7   2 / 7 n( s )( 4d 2 F ) 6 / 7 ,
где μ - магнитный момент нейтронной звезды с магнитным полем B и радиусом R, n(ωs) - безразмерная функция, зависящая от параметра быстроты ωs, d - расстояние до системы и F - рентгеновский поток от нее.
При аппроксимации имеющихся в нашем распоряжении данных функцией, заданной уравнением (1), были зафиксированы масса и радиус
нейтронной звезды на значениях 1.4 Msun и 106 см, соответственно. В результате были получены следующие величины: расстояние до источника
d=9.5±1.1 кпс и магнитное поле нейтронной звезды B=2.5 +0.4-1.1 x 1013 Гс.
Список литературы
1. C. Winkler, T.J.-L. Courvoisier, G. Di Cocco, et al. // Astron. Astrophys. 2003. 411. L1.
2. H.V. Bradt, R.E. Rothschild, J.H. Swank // Astron. Astrophys. Suppl. 1993. Ser. 97. 355.
3. F. Nagase // Publ. Astron. Soc. Japan 1989. 41. 1.
4. Лутовинов А.А., Гребенев С.А., Сюняев Р.А., Павлинский М.Н. // Письма в Астрон.
журн. 1994. 20. 631.
5. M.M. Basko and R.A. Sunyaev // MNRAS. 1976. 175. 395.
6. P. Ghosh and F. Lamb // Astrophys. J. 1979. 234. 196.
165-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 7
ISBN