Сюрпризы магнитара в центре Млечного Пути

Опубликованы результаты двухлетнего мониторинга магнитара SGR 1745-2900, обнаруженного спутником Swift в ходе кратковременной вспышки этого объекта в жестком рентгеновском диапазоне. Его особенностью является то, что он расположен на расстоянии всего трети светового года (около 2,8 трлн км, или почти 19 тыс. астрономических единиц) от сверхмассивной черной дыры (ЧД) в центре нашей Галактики, масса которой более чем в 4 млн раз превышает солнечную.

Комбинированный снимок центра нашей Галактики в разных диапазонах спектра. На врезке — изображение окрестностей радиоисточника Sgr A*, полученное рентгеновской обсерваторией Chandra и соответствующее излучению вещества вокруг сверхмассивной черной дыры. Соседний с ним источник — магнитар SGR 1745-2900, который в 2005-2008 гг. не был виден. Условные цвета соответствуют энергиям: красный — 2-3,3 кэВ, зеленый — 3,3-4,7 кэВ, синий — 4,7-8 кэВ.

Магнитары представляют собой молодые нейтронные звезды с сильным внешним магнитным полем, имеющим напряженность порядка 1014-1015 гаусс. Вдобавок SGR 1745-2900 является ближайшей к галактическому центру нейтронной звездой. Ученые не исключают возможной гравитационной связи между ним и сверхмассивной ЧД. Наблюдения данного
объекта велись с помощью двух рентгеновских обсерваторий— XMM-Newton (ESA) и Chandra (NASA)4 в диапазоне энергий 0,3-12 килоэлектрон-вольт. С момента вспышки в апреле этими спутниками было проведено соответственно 8 и 25 сеансов наблюдений. Выяснилось, что поток рентгеновского излучения после вспышки убывает значительно медленнее, а температура поверхности SGR 1745-2900 заметно выше по сравнению с другими магнитарами.

Для объяснения полученных данных ученые вначале попытались применить распространенную модель вспышек магнитаров как последствий звездотрясений (starquakes), разработанную еще в 1992 г. В этой модели предполагается, что твердый тонкий поверхностный слой (кора) нейтронной звезды иногда может трескаться, подобно земной коре при
землетрясениях. Вследствие этого резко увеличивается поток протонов от сверхплотного объекта, которые, взаимодействуя с его магнитосферой, порождают вспышки в рентгеновском и гамма-диапазонах. Однако такая модель не смогла объяснить изменение потока высокоэнергетического излучения SGR 1745-2900 и температуру его коры. В модели звездотрясений яркость и температура уменьшались намного быстрее, чем в реальности.

Результаты наблюдений можно объяснить, если дополнительно учесть бомбардировку поверхности нейтронной звезды частицами высоких энергий, захваченными сильно закрученным магнитным полем, которое появилось при рождении магнитара. Эти частицы, сталкиваясь с поверхностью, могут ее дополнительно нагревать. Хотя, как отмечается в публикации, посвященной исследованиям, влияние такого механизма еще нужно проверить с помощью дополнительных компьютерных симуляций.

Пока ученые не склонны связывать необычные свойства магнитара SGR 1745-2900 с близостью сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики: расстояние между ними все же достаточно велико. Тем не менее, наблюдения этого уникального объекта обязательно будут продолжаться.