Маяк, который притушил свет ✛

Оригинал: "Spin-down of the accreting magnetar candidate 4U 0114+65: possible first evidence for a strong coupling regime"
arXiv:2609.11479v1 · 2026-09-10 · CC BY 4.0 · 2 мин
Рентгеновский пульсар 4U 0114+65 не исчез, а лишь ослабел на порядок, впервые показав переход к режиму сильной связи.

Ночью маяк на скале не гаснет, но иногда смотритель опускает шторы на лампе. Свет остаётся, просто его меньше. Нечто подобное произошло с рентгеновским пульсаром 4U 0114+65: он не исчез, а лишь притушил своё излучение.

Пульсар — это нейтронная звезда, которая захватывает вещество соседней звезды и испускает импульсы рентгена с каждым оборотом. У 4U 0114+65 оборот занимает около 2,6 часа — это одна из самых медленных таких звёзд.

Десять лет назад этот маяк светил ярко и стабильно. Затем в 2025 году его перестали видеть в мониторинге Swift/BAT, и астрономы срочно навели на него телескоп XMM-Newton. Оказалось, что пульсации никуда не делись, просто стали слабее примерно в десять раз. Главная потеря пришлась на комптоновскую компоненту — ту часть света, которая рождается, когда быстрые частицы разгоняют фотоны. А вот мягкое тепловое свечение ослабло лишь вдвое.

Почему так вышло? Ветер от звезды-донора почти не изменился: темп потери массы остался прежним. Зато изменилось соотношение двух радиусов. Альфвеновский радиус — это граница, где магнитное поле звезды останавливает падающее вещество. Радиус коротации — это расстояние, на котором вещество вращалось бы с той же скоростью, что и магнитное поле. В 2015 году первый радиус был втрое меньше второго, а к 2025 году подрос до половины. Магнитная граница приблизилась к зоне, где центробежные силы начинают отбрасывать вещество прочь.

Это похоже на то, как если бы шторы на маяке опускались всё ниже. Свет не погас, но часть его перестала выходить наружу. Система, вероятно, входит в режим сильной связи: тороидальное магнитное поле, закрученное вокруг звезды, становится сравнимым с полоидальным, которое направлено вдоль оси. В таком состоянии аккреция частично подавляется, и пульсар замедляется быстрее.

Маяк не погас. Он просто притушил свет, и теперь астрономы знают, как выглядит этот процесс.

Период вращения нейтронной звезды в 4U 0114+65 составляет около 2,6 часа, что делает её одной из самых медленных известных аккрецирующих пульсаров. Для сравнения, типичный пульсар в Крабовидной туманности делает оборот за 33 миллисекунды.

В романе Станислава Лема «Фиаско» описывается нейтронная звезда с экстремальными магнитными полями, влияющими на окружающее вещество. Хотя там речь о другом сценарии, идея «звезды-магнита», подавляющей аккрецию, перекликается с обсуждаемым режимом частичного центробежного подавления.

P_{eq} \approx 1000\, \text{s}\, \mu_{30}^{12/11} \left(\frac{P_b}{10\,\text{d}}\right) \dot{M}_{16}^{-4/11} v_8^4
Период, при котором аккреционный момент уравновешивается магнитным торможением, зависит от магнитного момента, орбитального периода, темпа аккреции и скорости ветра.
R_A \approx 1.4 \times 10^9\, \mu_{30}^{6/11} \dot{M}_{16}^{-2/11}\, \text{см}
Радиус, на котором давление магнитосферы уравновешивает давление горячей квазисферической оболочки; определяет границу проникновения плазмы.
R_{co} = \left( \frac{G M_{NS} P_{spin}^2}{4\pi^2} \right)^{1/3}
Расстояние, на котором кеплеровская скорость равна скорости вращения магнитосферы; при R_A > R_co центробежные силы подавляют аккрецию.
Учёные
Hendrik LorentzIsidor Isaac Rabi
Понятия
глитч пульсара gw170817