§ 28. РЕНТГЕНОВСКИЕ ПУЛЬСАРЫ В ДВОЙНЫХ ЗВЕЗДНЫХ СИСТЕМАХ

Среди многочисленных источников рентгеновского излучения, обнаруженных со специализированных спутников и орбитальных обсерваторий, особо выделяются рентгеновские пульсары, входящие в состав тесных двойных систем.

Один из них — пульсар Геркулеса оказался компонентой тесной двойной системы, вторая компонента которой — оптическая переменная звезда HZ Геркулеса.

Рентгеновское излучение этой системы переменно. Во-первых, через каждые 1,24 секунды происходит его вспышка, почему Геркулеса и был назван рентгеновским пульсаром. Во-вторых, через 1,7 суток происходит длящееся 6 часов рентгеновское затмение, во время которого рентгеновское излучение системы не поступает.

Приближенное положение пульсара на небе было известно, и поэтому стали искать поблизости какую-нибудь звезду. Как известно, это не всегда удается сделать, и многие рентгеновские источники не отождествлены с каким-либо оптическим объектом.

В данном случае астрономам повезло. Рядом оказалась переменная звезда HZ Геркулеса. Она была в то время мало исследована, и ее относили к неправильным гигантам. Московский астроном Н. Е. Курочкин изучил блеск HZ Геркулеса, использовав для этого фотографические снимки московской коллекции, и, зная приближенное значение периода на основе рентгеновских наблюдений, полностью подтвердил гипотезу о ее связи с Геркулеса. Орбитальный период оказался равным . Впоследствии такие же результаты были получены О. Е. Манделем по снимкам Одесской службы неба. Однако оба исследователя были удивлены странной формой кривой изменения блеска, никак не похожей на кривые блеска затменных звезд (рис. 37).

Чтобы понять, что происходит в этой тесной двойной системе, которую мы будем для краткости называть HZ, вспомним о строении звезды U Близнецов.

Система HZ состоит из главной звезды спектрального класса G и нейтронной звезды, окруженной диском. Рентгеновское излучение возникает в результате столкновения газового потока, идущего от главной звезды в полость Роша, окружающую спутник. По мере приближения к нейтронной звезде скорость потока увеличивается, столкновение становится все болео мощным, температура повышается и появляется рентгеновское излучение, затмение которого мы наблюдаем, когда спутник и диск скрываются за главной звездой.

Однако здесь вступает в силу своего рода обратная связь. Высокотемпературное излучение спутника и диска попадает на обращенную к ним часть поверхности главной звезды и прогревает ее, повышая ее яркость. Поэтому когда спутник находится между главной звездой и нами, к нам обращена нагретая поверхность главной звезды и блеск системы становится максимальным. Наблюдения получили естественное объяснение.

Однако есть еще два явления, которые труднее объяснить. Оказалось, что в изменении рентгеновского излучения есть еще один, 35-суточный период. В течение 23-х суток рентгеновского излучения нет! Но это не влияет на оптическую кривую блеска.

Рис. 37. Две кривые изменения блеска HZ Геркулеса в 1945— 1948 гг. и 1949—1956 гг.

Полагают, что с таким периодом происходят изменения в расположении спутника и диска на орбите — своего рода прецессия. Второе явление было замечено астрономами из ГДР Гесснер и Венцелем Исследование снимков, полученных в 1937—1940 гг, показало, что в это время оптическая переменность HZ почти прекратилась, как это видно на нижней части рис. 37. Была рентгеновская переменность в это время, неизвестно. Может быть, в это время вся система окутывалась единой оболочкой, как и у V Стрелы?

Второй рентгеновский пульсар, объединенный в тесную двойную систему с переменной звездой AM Геркулеса, еще более интересен. Его орбитальный период равен Рентгеновское затмение длится всего 0,5 часа. В спектре видны эмиссионные линии, есть признаки существования мощного магнитного поля с напряженностью Однако детальное описание явлений еще требует дальнейших исследований. Так, например, объяснить форму кривой блеска эффектом отражения света не удается.

Третий объект, рентгеновский источник Лебедя, можно истолковать как взаимодействие яркой звезды с «черной дырой» — сверхплотным образованием, сильное гравитационное поле которого не дает возможности излучению уйти в пространство.

С такими принципиально новыми явлениями мы встречаемся при изучении этих уникальных небесных светил.