Источник повторных быстрых радиовсплеском идентифицирован во внешних областях крупной эллиптической галактики с низким темпом звездообразования и старым населением на z=0.14. По всей видимости, этоговорит о том, что источник всплесков - магнитар, - родился не в результате коллапса ядра массивной звезды, а в результате слияния.

См. также arxiv:2410.23374.

И завершается октябрьский выпуск небольшим обзором по космологическим приложениям быстрых радиовсплесков.

В настоящий момент основные космологические результаты, полученные с использование данных наблюдений FRB, связаны с распределением барионного вещества. FRB являются одними из лучших зондов барионов на космологических масштабах.

Обзор начинается с понятного введения, в котором представляются ключевые данные по FRB, необходимые для дальнейшего изложения. Основная часть посвящена зондированию барионов. А затем кратко обсуждаются другие возможные приложения данных по FRB к космологии. Пока, однако, не хватает количества FRB с надежно измеренными красными смещениями. Делать это можно лишь отождествляя FRB с галактиками, а это не очень просто, особенно для источников, вспыхивающих лишь один раз. Тем не менее очевидно, что быстрые радиовсплески становятся важным космологическим инструментом. И в ближайшие годы эта роль будет все более важной по мере появления новых радиотелескопов.

Хороший обзор по быстрым радиовсплескам. Дано полезное введение с описание ключевых физических параметров. Затем рассмотрены статистические свойства всплесков. А после этого обсуждается применение всплесков в качестве инструментов для внегалактических и космологических исследований.

Очередной сильный аргумент в пользу того, что быстрые радиовсплески рождаются именно в магнитосферах нейтронных звезд, ане во внешних релятивистских ударных волнах.

Среди множества всплесков FRB 20201124A, обнаруженных на FAST, авторы выявили три, в которых за время импульса (~миллисекунда) происходит скачок угла поляризации на 90 градусов. Такое явление наблюдается у пульсаров, но у FRB впервые. Сделать такое на внешней ударной волне, видимо, невозможно, а вот в магнитосфере- запросто. Так что магнитосферные модели получили еще одно, но снова не особенно прямое, подтверждение.

Большой хороший обзор по свойствам вещества в недрах нейтронных звезд и по астрономическим наблюдениям, помогающим определить эти свойства. В теории авторы понятно изложили ключевые идеи, не залезая в труднопроходимые дебри. Излагая наблюдательные результаты, они хорошо описали все важные результаты (NICER, слияния и т.д.), хорошо это все проиллюстрировав. Обзор, тем не менее, не простой, но доступный любому астрофизику.

Наконец-то в Архив выложили интересную статью, появившуюся в Nature Astronomy несколько недель назад.

В работе представлено открытие еще одного странного радиотранзиента с большим периодом. Это уже третий объект, и период у него еще длиннее - почти час.

Какой объект является источником этой активности непонятно. Ясно, что объект галактический. Почти точно это или нейтронная звезда, или белый карлик. А дальше - непонятно. Стандартные механизмы излучения не очень подходят.

Большущий обзор по проверке теорий гравитации с помощью наблюдений пульсаров. Напомню, что одна из нобелевских премий за нейтронные звезды как раз связана с проверкой предсказаний ОТО в системе двойного пульсара. А есть еще пульсары в тройных системах. Там совсем интересно!

Нейтронные звезды - релятивистские объекты. Дальше только черные дыры. Но возможности наблюдений черных дыр ограничены (никакой информации из недр или самых окрестностей горизонта). А у нейтронных звезд "все видно", хотя бы потенциально. Поэтому их можно эффективно использовать для тестов гравитации. Сами свойства нейтронных звезд (скажем, соотношение масса-радиус) будут разными в разных теориях. Этому и посвящен обзор.

Чего тут нет - так это двойных радиопульсаров. ПОтому что им посвящено много отдельных обзоров. А что есть? Во-первых, описано, как нейтронные звезды устроены в разных теориях (как связаны друг с другом масса, радиус, момент инерции, предельная масса и другие параметры). Во-вторых, рассмотрены возможные наблюдения одиночных нейтронных звезд с целью тестирования гравитационных теорий. В-третьих, рассмотрены свойства профилей рентгеновских импульсов, связанных с излучением поверхности (то, что наблюдает NICER). Наконец, кратко упомянуты тесты, связанные с гравитационно-волновыми наблюдениями.

С помощью радионаблюдений удалось опреелить параллакс и проекцию пекулярной скорости для недавно открытого магнитара Swift J1818.0-1607.

Измерение параллакса магнитара всего второе (а скорости - восьмое). Параллакс маленький (0.12+/-0.02 миллисекунды дуги). Т.е., расстояние 8-11 кпк. А вот скорость - маленькая! 30-100 км в сек.

Анализ скоростей восьми магнитаров дает неожиданный результат: магнитары в среднем медленнее пульсаров. Помню времена, когда считалось, что все ровно наоборот!

Хороший обзор по магнитарам. Собраны все ключевые свойства и приведены ссылки на оригинальные статьи, в которых эти результаты получены. Есть полезные графики, хорошо проясняющие некоторые популяционные свойства магнитаров.

Инструмент NICER на борту МКС был создан, в первую очередь, для решения одной важной задачи:измерение радиусов нескольких специально отобранных нейтронных звезд. На протяжении нескольких лет появляются все новые результаты. Новизна связана как с совершенствованием моделей и алгоритмов, так и и просто с накоплением данных. В данной статье представлены новые результаты по пульсару PSR J0740+6620. Новые значения 11.8-15 км.

Отмечу, что более жесткие ограничения получаются, если использовать сразу и данные NICER, и данные по слияниям нейтронных звезд, и другие наблюдения. Очевидно, такой анализ с использованием нового результата с NICER вскоре появится.

См. также arxiv:2406.14466.

Представлен каталог источников, обнаржунных телескопом ART-XC на борту Спектра-РГ за первые два с половиной года обзоров (пять скано по полгода каждый). Собственно, каталог занимает основной объем статьи. В нем ~1500 источников. Около 10% источников новые. Примерно треть - Галактические. Неотождествленных всего несколько процентов.

29 мая 2023 года гравитационно-волновые детекторы зарегистрировали интересное событие. В статье представлен детальный анализ полученных данных.

Один объект - точно нейтронная звезда, потому что масса 1.2-2 солнечных. А вот про второй непонятно, что и делает событие интересным.

Масса второго от 2.4 до 4.5 солнечных (это девяносто процентный доверительный интервал). Так что, это может быть или легкая черная дыра, или массивная нейтронная звезда.

С помощью наблюдений на рентгеновском инструменте NICER авторы обнаружили интересное и малопонятное явление. Впервые у обычного пульсара (у которого излучение связано с выделением вращательной энергии) обнаружен анти-глитч. Т.е., резкое увеличение периода вращения.

Пульсар PSR B0540-69 - молодой. Находится в Большой Магеллановом облаке. Сбой периода невелик - относительное изменение частоты примерно 0.5 10^-8. К тому же, к сожалению, вблизи момента сбоя наблюдений не так уж много. тем не менее, результат надежный. Интересно, что никаких изменений светимости, профиля импульса и тп. обнаружено не было. Т.е., видимо, сбой связан исключительно с внутренними причинами. В коре нейтронной звезды "что-то пошло не так".

Ранее анти-глитчи наблюдались только у аккрецирующий нейтронных звезд и у магнитаров. У обычного пульсара - впервые. Причины такого события непонятны. Авторы обсуждают разные гипотезы. Очевидно, что для достижения какой-то ясности нужно регистрировать другие такие события. Причем, хотелось бы иметь лучшее покрытие наблюдениями вблизи момента сбоя периода.

На мой взгляд, очень остроумное и интересное исследование.

Нейтронные звезды могут быть деформированы, и тогда они будут испускать гравитационные волны. LIGO/Virgo пока не видят такие сигналы. Значит, можно дать ограничения на количество сильно деформированных нейтронных звезд. Авторы проводят простой популяционный синтез, чтобы сделать соответствующие оценки. Мне кажется многообещающим, что можно давать ограничения на число нейтронных звезд с сильными магнитными полями. Дело в том, что именно сильное поле может деформировать компактный объект.

Есть, правда, и большое "но". LIGO/Virgo могут регистрировать волны только довольно высокой частоты: на периодах длиннее 0.1 секунды чувствительность уже не очень высока. А старые магнитары должны иметь длинные периоды. Так что, необходимо делать более детальный популяционный синтез.

См. также arxiv:2403.02066, где авторы обсуждают общие свойства гравволн от обычных асимметричных нейтронных звезд.

Используя данные каталога Ферми, авторы строят новую фнукцию светимости миллисекундных гамма-пульсаров. Затем они применяют ее для описания известного избытка гамма-излучения от центральной части Галактики. Получается любопытный результат. Если бы избыток объяснялся миллисекундными пульсарами с такой функцией светимости, то Ферми зарегистрировал бы в этой области пару десятков источников. Однако их обнаружено всего несколько штук. Значит, или миллисекундные пульсары в центральной части Галактики другие (их светимость в среднем в несколько раз ниже), или дело не в пульсарах ....

На JWST получено интересное, пусть и косвенное, указание на присутсвие нейтронной звезды в остатке сверхновой 1987А. Обнаружены линии аргона и серы во внутренней части остатка. Возбудить эти линии должно было какое-то излучение. Довольно жесткое. Авторы рассматривают несколько моделей и приходят к выводу, что это или излучение горячей поверхности нейтронной звезды, или нетепловое излучение пульсарной туманности.

Анализ данных Gaia дал еще одну интересную двойную с невидимым компонентом.

Оптическая звезда имеет массу около 0.8 солнечных. Объект старый, малометалличный, уже уходит с Главной последовательности. Невидимый компонент имеет массу около 1.9 солнечных. Причем заявленная точность на уровне пары процентов. Т.о., это или нейтронная звезда, или очень тесная пара белых карликов, что крайне маловероятно (практически - невозможно) с эволюционной точки зрения.

Но даже с нейтронной звездой система получается очень интересной. Орбитальный период большой, эксцентриситет невелик, видимый компонент очень легкий. Значит, перед вспышкой сверхновой прародитель нейтронной звезды имел малую массу (меньше трех солнечных), и кик (дополнительная скорость при взрыве) тоже был небольшим. Значит, до этого прародитель потерял много вещества, но система выжила и не стала ультракомпактной. Эволюционные модели позволяют реализовать такой сценарий, но он очень маловероятный, согласно современным представлениям. Т.о., система крайне интересна с точки зрения эволюции двойных.

Кроме того, любопытно, что никогда не аккрецировавшая нейтронная звезда такая массивная.

Авторы представляют данные рентгеновских наблюдений галактического магнитара SGR 1935+2154. В октябре 2022 года источник был в новой активной фазе. Тогда, в частности, от него наблюдался еще один радиовсплеск. Анализ рентгеновских данных показал, что незадолго до и после вспышки было по глитчу. Совершенно неясно, какова физическая связь глитчей и всплеска. Гличти магнитаров наблюдались и раньше. Иногда они сопутствуют вспышкам. Но большинство всплесков в жестком диапазоне глитчами не сопровождаются. Например, знаменитая вспышка этого же источника, наблюдавшаяся в апреле 2020 г. не сопровождалась глитчами.

Возможно, новые данные помогут лучше понять, как генерируются быстрые радиовсплески.

Наблюдения быстрого радиовсплеска FRB 20221022A показали очень интересную и важную особенность. Она касается поляризации излучения этого источника. За время импульса угол поляризации существенно (плавно) изменился. Такое поведение свойственно радиопульсарам. Т.е., это крайне важно с точки зрения понимания механизма излучения. Напомню, что на сегодняшний день есть два основным семейства моделей. В одном радиовсплеск возникает в магнитосфере магнитара. А в другом - в релятивистской ударной волне вне магнитосферы. Новое наблюдение является очередным аргументом в пользу магнитосферной модели.

В работу включены две недавно прочитанные лекции. Первая посвящена основам теории пульсарного излучения, а вторая - свойствам пульсарных туманностей. Основная цель - показать, как может происходить ускорение частиц до высоких энергий.

Все основы очень четко и понятно описаны. Кроме того, представлены свежие результаты.

Образование нейтронных звезд и черных дыр часто сопровождается выбросом вещества. Однако, часть сброшенного вещества оказывается гравитационно захваченной и со временем выпадает обратно на сформировавшийся компактный объект. Этот процесс называют "возвратная аккреция" (fallback).

Возвратная аккреция может давать высокую светимость, потому что за короткое время (часы) может выпадать много вещества. Обычно возвратную аккрецию исследуют в приложении к сверхновым. Здесь же авторы впервые представляют детальную модель для слияний нейтронных звезд.

После слияния часть вещества выбрасывается, но затем десятки процентов сброшенной массы падает обратно. Это должно служить источником дополнительного излучения. В случае слияний речь идет о массе примерно 0.001 массы Солнца, которая выпадает за минуты. Большая рентгеновская светимость, связанная с возвратной аккрецией, может проявлять себя как "продленное излучение" коротких гамма-всплесков.

Обнаружен источник, сочетающий несколько интересных свойств. Изначально он был открыт спутником Ферми как неотождествленный гамма-источник. Потом наблюдения на VLA с помощью системы realfast показали наличие радиовсплесков. Совместить эти свойства в одном объекте трудно. Объект находится в нашей Галактике, в ее центральной области, на расстоянии около 10 кпк от нас.

И та, и другая активность свойственна нейтронным звездам. Но разным типам. Странно, что авторы не обсуждают возможность того, что это двойная система из миллисекундного пульсара (он давал бы гамма) и RRAT (он давал бы всплески). Авторы рассматривают варианты миллисекундного пульсара, магнитара, RRAT, двойной системы с обычной звездой. Но в каждом случае тогда приходится говорить "впервые".

Обнаружен интересный двойной пульсар в шаровом скоплении. Результат получен на MeerKAT, но после открытия пульсара (т.е., получения его параметров) источник удалось обнаружить и в старых данных. Это позволило увидеть изменение орбитального периода и прецессию перигелия. Другие эффекты ОТО не видны. Поэтому есть только измерение полной массы системы. Оно рекордное для двойных пульсаров. Это делает ситуацию интересной, потому что возникает вопрос "а кто второй?".

Вторым объектом может быть нейтронная звезда. И тогда это заявка на рекорд по массе. Или черная дыра. И тогда снова рекорд, но в обратную сторону - самая маломассивная черная дыры. И то, и другое очень интересно. Но пока точности не хватает. Так что будем ждать новых результатов по этому объекту.

Представлен новый каталог маломассивных рентгеновских двойных в нашей Галактике. В него вошло 339 источников (в предыдущем было вдвое меньше). 140 из них отождествлены в данных Gaia.

Большой обзор по методам определения параметров нейтронных звезд. Речь идет об измерениях массы, радиуса, магнитных полей, момента инерции. Кроме того, обсуждается, как определяются параметры коры, наличие сверхтекучести, прочность нейтронных звезд и т.д.

В Архиве появилась пачка статей, посвященных первому релизу данных eROSITA. Это данные немецкого консорциума, поэтому они соответствуют наблюдениям половины неба (напомню, что данные были поеделны пополам между немецким и российским консорциумами). В каталог включены данные только за первые полгода обзора (телескоп проработал в обзорном режиме чуть более двух лет из запланированных четырех. Затем инструмент прием данных с инструмента был прекращен.).

Данная статья является центральной в этой серии. Здесь описаны наблюдения, которые легли в основу обзора, методы выделения источников и т.п. технические детали.

Еще одно открытие eROSITA. Обнаружена еще одна близкая одиночная молодая остывающая нейтронная звезда. До этого их было известно семь - отсюда и название "великолепная семерка".

Период вращения объекта 12.8 секунды - примерно как и у других из Семерки. Производная периода пока не измерена, но это дело пары лет, скорее всего. Расстояние снова как у Семерки - порядка нескольких сотен парсек. Пока оно оценено косвенно.

Авторы не исключают, что это может быть и пульсар с большим магнитным полем, просто луч не попадает на Землю. Исключить такую возможность трудно (мы и про Семерку не уверены, что среди них нет работающих пульсаров). Но в общем, это и не важно. Существенно, что, как и предсказывалось, eROSITA открывает близкие остывающие нейтронные звезды.

У пульсара PSR J0210+5845 идентифицирован компаньон и получены параметры двойной системы. Она оказалась уникальной: самый большой орбитальный период и, соответственно, самая большая полуось (правда, период надо еще уточнять). Кроме того, необычно, что компаньон имеет низкую массу (3-4 солнечных) в такой широкой системе. Известна еще одна похожая система, но там компаньон заметно массивнее (15 солнечных).

Очередное открытие магнитарной вспышки в близкой галактике. На этот раз это M82 в Большой Медведице. В общем, все, как мы и предсказывали.

Наблюдения проводились на спутнике INTEGRAL. Точнее, всплеск видели и другие аппараты, но точные координаты удалось получить только на INTEGRAL, поскольку он попал в поле зрения прибора IBIS.

Интереный и красивый результат! Наблюдения на рентгеновском поляриметре IXPE четко показывают прецессию нейтронной звезды в аккрецирующей двойной Геркулес X-1. Мне кажется, что это первая настолько надедежная демонстрация прецессии компактного объекта. Приятно, что многолетняя теоретическая работа коллег по отделу в ГАИШ (Шакура, Колесников, Постнов и др.) была правильной.

Если бы не аккреция, то прецессия затухла бы за достаточное короткое время. А так мы видим, как ось нейтронной звезды меняет направление.

Было бы очень красиво увидеть эффект затухания прецессии в какой-нибудь похожей системе, где аккреция прекращалась бы на десятилетия.

Открыт очень интересный тип транзиентной активности (неизвестно какого источника). История такова. В начале открыли более-менее обычный (но все равно не очень понятный) транзиент в оптике. Характерное время изменения блеска большое - десятки дней. Такие случаи известны (хотя и не поняты до конца). Нашли галактику, где произошел всплеск. Красное смещение 0.26, высокий темп звездообразования. Источник не в центре. Источник обнаружили также в радио и в рентгене. А вот дальше - интересное.

Продолжение оптического мониторинга позволило обнаружить вспышки минутной длительности (до десятков минут) со светимостью 10 в 44й эрг в секунду. Одна из вспышек совпала с рентгеновскими наблюдениями - там ничего необычного не видно.

Что мы наблюдаем - непонятно. Авторы связывают все это с релятивистскими истечениями от (возможно, свежеобразованного) компактного объекта. Но можно придумывать и другие варианты.

Еще один обзор (и снова это глава в книге). На этот раз, речь о старых нейтронных звездах, которые в основном станут миллисекундными радиопульсарами. Затухание поля и раскрутка нейтронной звезды происходит в тесной двойной системе за счет аккреции. В некоторых случаях удается измерять миллисекундные периоды и в рентгене. И даже обнаруживать переходы рентгеновский источник - радиопульсар (и обратно)!

Детальный анализ структуры импульсов магнитаров и 1000-секундного периодического радиоисточника GLEAM-X показал наличие квазипериодических структур, аналогичных наблюдающимся у радиопульсаров (от миллисекундных до долгопериодических). Более того, характерная частота обнаруженных структур практически линейно зависит от периода источника (т.е., от периода вращения нейтронной звезды). Это указывает на общий механизм. И еще более того, такие структуры есть и у некоторых быстрых радиовсплесков (FRB). Это дает возможность опредилть периоды вращения источников FRB. Для двух объектов периоды получаются порядка секунд,а для еще одного - порядка пары сотен секунд.

Статья может быть интересна по двум причнам. Во-первых, конечно, это анализ опасности килоновых. Это новый результат. А во-вторых, во введении кратко суммировано, на каких расстояниях опасны прочие транзиенты (сверхновые с нескольких десятков парсек, гамма-всплески с нескольких килопарсек, если в джет попасть, и т.д.).

Поскольку килоновые обладают направленным (или, лучше сказать, не изотропным) излучением и отличаются друг от друга по параметрам, дать какое-то одно число, характеризующее опасное расстояние, нельзя. Но по порядку величины у авторов получается несколько парсек. Учитывая, что килоновые очень редки, можно спать спокойной. Или, лучше сказать, не надо беспокоиться из-за килоновых. Других проблем хватает.

Как известно, гамма-всплески бывают короткие и длинные. Но! Бывают еще "длинные короткие". Это всплески с длительностью около 10 секунд, однако при этом по ряду параметров они похожи на короткие (которые короче секунды, как правило). В статье авторы представляют картину, в которой все удается единым образом описать. Основные выводы можно хорошо себе уяснить, посмотрев на рисунок 2 в статье.

Основная идея в следующем. Если в результате слияния сразу образуется черная дыра (или было слияние нейтронной звезды и черной дыры) и формируется массивный диск, то характерный масштаб времени жизни джета определяется диском. Время может быть довольно большим, что и дает возможность получить длинный гамма-всплеск. Если же образуется гипермассивная нейтронная звезда или масса диска невелика, то долгоживущий джет не возникает.

Количественно многое можно понять уже из рисунка 3.

Гипермассивные НЗ должны образовываться чаще, чем массивные диски вокруг черных дыр, поэтому "длинные короткие" вспелски составляют меньшинство.

Большой обзор по работе IPN - Interplanetary Network. Напомню, что идея, которую реализовали уже в 1970-е гг., состоит в следующем. На разных аппаратах, бороздящих просторы Солнечной системы, ставятся небольшие гамма-детекторы. Индивидуально у каждого прибора плохое угловое разрешение. Но за счет того, что детекторы сильно разнесены, совместная обработка позволяет очень точно определять координаты источника, если есть хотя бы три независимых регистрации. С помощью такого подхода удавалось хорошо определять координаты гамма-всплесков (правда, не быстро, поэтому прорыв ыл достигнут другим методом), а также определять координаты первых магнитаров. Обо всем этом рассказано в обзоре, включая историю вопроса.

Однако цель не только и не столько обозреть поле деятельности (достижения и историю). Дело в том, что в настоящее время ставить небольшие гамма-детекторы в качестве дополнительно нагрузки на межпланетных станциях стало нетипичным. Поэтому сейчас IPN не так эффективна, как раньше. Скажем, НАСА не ставила такие детекторы на межпланетные аппараты с 1990 г., когда был запущен Улисс. Соответственно, авторы показывают значимость и эффективность IPN, чтобы вернуться к хорошо зарекомендовавшей себя практике.

Авторы измерили магнитное поле одной из звезд Вольфа-Райе. Поле оказалось большим - 43 тысячи гаусс. При этом гелиевая звезда тоже массивная для своего класса - 2 массы Солнца. В недалеком будущем практически вся эта масса будет участовать в формировании ядра из тяжелых элементов. Т.е., массы хватит, чтобы сделать нейтронную звезду (после вспышки сверхновой типа Ib). И тогда - это будет магнитар! Даже без динамо-механизма сильного поля звезды прародителя хватит для достижения магнитарных значений на стадии компактного объекта.

Откуда же взялась такая красота? (Это важно, т.к. межанизмы формирования магнитаров до конца не ясны). Сама звезда Вольфа-Райе входит в широкую двойную систему. Но авторы полагают, что ранее это была тройная. И массивная гелиевая звезда сформировалась в результате слияния двух легких гелиевых звезд.

В каталог вошло 82 источника. Очень полезная подборка. Кроме того, авторы проводят некоторый анализ свойств объектов, что тоже может быть интересно тем, кто занимается этой областью.

Опубликован очередное - третий,- каталог пульсаров по данным гамма-наблюдений на Ферми. Теперь там 340 объектов (включая кандидаты). Второй каталог выходил примерно 10 лет назад, и источников там было в два раза меньше.

Наблюдения на ASKAP позволили локализовать FRB с точностью лучше полсекунды дуги. Обычно этого хватает, чтобы обнаружить материнскую галактику, но не в этот раз. Кроме того, у источника очень большая мера дисперсии, что косвенно указывает на большой расстояние. В самом деле, если источник находится на z~1.2 (это, кстати, был бы рекорд), то типичную материнскую галактику можно и не увидеть с помощью тех инструментов, которыми успели посмотреть (вряд ли сейчас дадут JWST под такую задачу поиска). Но тогда возникает другая интересная проблема: высокая энергетика всплеска. FRB и так поражают своей радиосветимостью, а тут она оказывается совсем колоссальной - на грани того, что допускают (но все-таки допускают!) обычные магнитарные модели.

По мере накопления данных (а процесс идет быстро), должны появляться другие похожие объекты. Так что, изучение FRB на больших красных смещениях может быть очень важным и для понимания самих FRB.

Компактные объекты - нейтронные звезды и белые карлики, а отчасти и черные дыры, - в некотором смысле являются естественными установками по изучению частиц темного вещества. В обзоре рассматривается множество вариантов взаимодействия темного вещества разного типа (включая черные дыры) с плотным веществом нейтронных звезд и белых карликов.

Обзор интересный и понятный. Начинается с краткого, но емкого описания физики белых карликов и нейтронных звезд. А затем по очереди рассматриваются разные варианты взаимодействия и возможные наблюдательные эффекты.

Спустя пять месяцев после испускания быстрого радиовсплеска в апреле 2020 г. галактический магнитар SGR 1935+2154 продемонстрировал и радиопульсарную активность. Удалось зарегистрировать почти 800 импульсов. В статье представлены результаты наблюдений, а также обсуждается, как это помогает понять механизм генерации быстрых радиовсплесков магнитарами.

Сейчас мы знаем уже больше тысячи одиночных быстрых радиовсплесков от разных источников. Кроме этого есть полсотни источников, от которых было зарегистрировано по нескольку всплесков. Среди них выделяется несколько супер-репитеров - от них зарегистрированы многие сотни, а иногда и тысячи всплесков. В данной статье авторы изучают как раз один из таких источников - FRB 20201124A. Его наблюдали и на крупных инструментах (типа FAST), которые могут регистрировать сотни слабых событий, и на 20-30-метровых радиотелескопах, которые могут видеть только самые яркие вспышки. Авторы отдельно изучают статистические свойства множества слабых и нескольких десятков ярких всплесков от одного и того же источника. Так вот, оказалось, что самые яркие похожи по своим статистическим свойствам на популяцию одиночных всплесков. Т.о., похоже, что одиночные - это просто самые яркие всплески от разных источников, а более слабые мы от них не видим. Это крайне интересно, потому что сейчас активно обсуждается различие между повторными и неповторными всплесками. То ли речь о двух типах источников, то ли о двух типах всплесков. Новоая работа говорит, что дело в разных типах всплеска,и даже один и тот же источник может показывать события обоих типов.

Полупопулярная статья, в которой авторы после развернутого и понятного введения концентрируются на популярном изложение своего недавнего результата.

Во введении рассказывается о нейтронных звездах и о гравитационных волнах. А затем авторы обсуждают, что могут дать для понимания внутреннего строения нейтронных звезд наблюдения гравитационных волн от вращающихся компактных объектов. Вращающиеся нейтронные звезды не являются идеальными сферами, а потому сами по себе должны быть источниками постоянных гравитационных волн. Частота сигнала - удвоенная частота вращения. А вот другие параметры зависят от внутреннего строения. И тогда, если у нас есть независимое измерение расстояния, то по параметрам гравволн мы можем узнать, как распределено вещество в недрах. А отсюда - понять кое-что новое про внутреннее строение и поведение вещества при высокой плотности.

Ожидается, что телескопы нового поколения (европейский Einstein telescope, американский Cosmic explorer) смогут зарегистрировать такие сигналы. Правда, это будет уже середина века. Посмотрим, какие задачи по физике нейтронных звезд останутся нерешенными к этому времени.

По поиску гравитационных волн от одиночных вращающихся нейтронных звезд появился большой хороший обзор arxiv:2305.07106.

Авторы представляют каталоги рентгеновских двойных систем в нашей Галактике. В первой статье представлены массивные системы. Их набралось 169.

Маломассивные рентгеновские двойных (из 348) представлены во второй работе: arxiv:2303.16168

Разумеется, в статьях дано описание каталогов. А сами они доступны он-лайн.

Педагогический обзор среднего размера, посвященный тому, как проводятся тесты теорий гравитации с помощью наблюдения пульсаров (двойных, разумеется).

Большой обзор по ультрамощным рентгеновским источникам. Почти 70 страниц без литературы позволили авотрам рассмотреть все вопросы, проблемы и основные гипотезы, касающиеся этих источников.

В двух статья дано описание продолжающегося обзоры по поиску радиопульсаров на южном небе на низких частотах (150 МГц). В первой основное внимание уделено технической стороне дела, а во второй - текущему состоянию и результатам.

Обзор охватывает все южное небо, плюс немного серевного, примерно до 30 градусов. Закончено около 75% наблюдений, из них около 10% обработано. Есть уже первые открытия. Всего ожидается обнаружение нескольких сотен новых пульсаров. На настоящее время на счету MWA примерно 180 открытых пульсаров.

Впервые быстрые радиовсплески найдены в галактиках, входящих в богатые скопления. Собственно, ничего из ряда вон здесь нет. Но все равно интересно. Отдельно стоит отметить, что один всплеск произошел в галактике позднего типа с высоким темпом звездообразования, а другой - в галактике раннего типа с низких темпом формирования звезд. Это подтверждает тот факт, что быстрые радиовсплески встречаются повсюду. Т.е., по всей видимости, порождающие их магнитары образуются не только в результате коллапсов ядер массивных звезд, но и в результате разных слияний и тп.

Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики) статьи, появившиеся в разделе physics (включая cross-listing).

Галактики окружены не только гало темного вещества. Вокруг есть и обычное вещество. Оценить массу этой составляющей гало непросто: среда разреженная и излучает слабо. Только в последние лет 5 стали появляться более-менее неплохие оценки для газных галактик. Так что любые новые методы приветствуются.

Авторы представляют оценку, сделанную по наблюдениям интересного быстрого радио всплеска. Событе не заурядное. Всплеск близкий (50 Мпк). Материнская галактика надежно локализована, хотя всплеск неповторный. Во многом, это удалось сделать, потому что наблюдения проведены на новой установке Deep Synoptic Array (DSA-110).

Новый предел на массу гало из обычного вещества дает величину менее 10 в 11й масс Солнца. Это маловато, меньше ожидаемого почти в два раза.

Наконец-то удалось обнаружить интересные временные характеристики гамма-всплесков. Покопавшись правильным образом в архивных данных, авторы нашли квазипериодические осцилляции на частотах порядка нескольких тысяч герц у двух коротких гамма-всплесков. Использовались данные детектора BATSE на борту CGRO.

Данный тип всплесков связан со слияниями нейтронных звезд. В результате-то образумется черная дыра, но в течение короткого времени можно наблюдать супра (или гипер) массивную нейтронную звезду, устойчивую за счет вращения (возможно - дифференциального). Вот с таким объектом и связывают осцилляции.

Точная их природа неизвестно. Это могут быть какие-то колебания, может быть вращение. Но все равно крайне интересно!

Обзор посвящен данным по нейтронным звездам и черным дырам. В первую очередь, речь идет об определении масс. Соотвестсвенно, обсуждаются распределения по массам. Кроме этого описаны основные феноменологические данные по компактным объектам разных типов.

CHIME продолжает работать и делать открытия. Очередная пачка повторных источников всплесков. Всего их теперь более полусотни. По данным CHIME повторные составляют несколько процентов (от 1 до 5 примерно) от одиночных (т.е., одиночных только в данных CHIME уже больше тысячи!). Хотя, нельзя исключить, что все рано или поздно повторяются (может быть, надо дольше ждать, а может быть нужны более чувствительные телескопы).

Изучение пульсарных туманностей приобретает все бОльшую популярность, и там получают много интересных результатов. Тут и связь с нейтронными звездами, и взрывами сверхновых, и свойствами межзвездной сруды, и ускорением частиц, и, не забудем, быстрыми радиовсплесками .... Так что, есть что обозреть!

Большой подробный обзор по быстрым радиовсплескам. Упор сделан на физику, но и наблюдения описаны хорошо. Также описаны физические основы обсуждаемых процессов генерации излучения. Наконец, автор обсуждает и некоторые приложения, связанные с анализом влияния среды на луче зрения на свойства наблюдаемого излучения (можно определять космологические параметры, изучать "просвечиваемые" галактики, анализировать межгалактическую и межзвездную среды).

На настоящий момент для многих источников быстрых радиовсплесков измерена поляризация. Но в основном линейная. Круговая тоже измерена - но в основном для неповторных. До этой статьи всего у одного повторного была надежно измерена эта характеристика. И вот по наблюдениям на FAST измерено еще у двух.

Авторы представляют результаты и анализируют их. Интересно, что параметры поляризации несколько отличаются у повторных и неповторных. У последних круговая поляризация может меняться на очень коротких временах - менее 1 мсек.

См. также статью arxiv:2212.05242. В ней авотры представляют детальный анализ свойств повторных источников. Наиболее детально, конечно, исследованы четыре "супер-репитера". Но также представлены данные по еще 12 источникам, от которых зарегистрировано хотя бы по пять всплесков.

Оказывается, перед знаменитой вспышкой 28 апреля 2020 г. магнитар SGR J1935+2154 испытал гигантский сбой периода - глитч. Произошло это за несколько дней до вспышки. Возможно, эти события связаны.

Большой хороший обзор по пульсарным глитчам. Описаны и данные наблюдений, и базовая теория. Все достаточно понятно и доступно. Построено много удобных графиков со статитстикой и отдельными примерами.

Большой обзор по нейтронным звездам. Начинается с хорошего понятного введения, а потом речь идет о том, какую роль изучение компактных объектов играет в понимании фундаментальных физических законов (гравитация, ядерная физика, электродинамика, плазма). Очень понятно изложены основы.

С помощью ASKAP обнаружен самый далекий быстрый радиовсплеск, для которого есть надежная идентификация материнской галактики. Красное смещение чуть больше единицы. Всплеск, разумеется, мощный, иначе с такого расстояния его было бы трудно увидеть.

Короткий (чистого текста там страниц 15) обзор по основным проблемам в области изучения поведения вещества при сверхвысокой плотности в недрах нейтронных звезд. Рассмотрены свежие результаты и ближайшие планы. Полезные (обычные в таких обзорах) графики. В общем - идеально для того, чтобы оставаться в курсе актуальных вопросов.

Отличный относительно короткий вводный обзор по внутреннему строению нейтронных звезд и по астрономическим методам, которые могут что-то дать в смысле понимания свойств вещества в недрах этих объектов. Буду рекомендовать своим студентам на спецкурсе, как хорошее введение в тему.

Авторы провели интересное исследование, используя данные Gaia.

Давным давно предлагалось, что астрометрические наблюдения должны выявлять двойные системы с массивными невидимыми компаньонами. Этими спутниками должны быть нейтронные звезды и черные дыры. Но оказалось, что по ряду причин подобных систем (широкие двойные с компактными объектами) не слишком много. Похоже, только Gaia может дать солидную выборку. И вот началось.

Авторы выделили пару дюжин очень хороих кандидатов, где масса невидимого компаньона превосходит ожидаемые массы белых карликов. Выборка оказалась интересной и ставит много интересных вопросов. Безусловно, кандидаты надо еще подтверждать. Но пока все выглядит очень солидно.

Появилось еще несколько статей, посвященный поиску компактных объектов в данных Gaia. В работе arxiv:2207.05086 не удалось выявить хороших кандидатов. А вот в arxiv:2207.05434 - удалось.

В статье описаны результаты спектрографических и фотометрических наблюдений компаньона самого быстровращаещегося пульсара PSR J0952-0607 на Кеке. В результате удалось существенно уточнить массу нейтронной звезды. Она оказывается рекордной% 2.35+/-0.17 масс Солнца. Конечно, в пределах 2-сигма это уже не рекорд. Но даже внутри сигма - масса очень велика. Напомню, что определение предельной массы нейтронной звезды - важнейшая задача. Сейчас наиболее популярные значения находятся вблизи 2.17 солнечных масс. Так что новый результат очень вдохновляющий. Надо его уточнять.

Авторы обаботали данные обзора на Парксовском телескопе за 1991-1994 на предмет поиска быстрых радиовсплесков. Это низкочастотные наблюдения (436 МГц). Причем, поиск благоприятствовал обнаружению длинных событий. В итоге, выделены четыре всплеска. У них почти рекордная длительность (три - длиннее 100 мсек, а четвертый - длиннее 50) и в среднем большая мера дисперсии (у одного - рекордная). Это довольно неожиданно. Авторы, конечно, приводят разумные аргументы в пользу такого положения дел. Но пока нет полной убежденности, что эти события так уж хорошо вписываются в общую статистику. Поэтому, может быть, все-таки хотя бы часть из них артефакты. Все-таки архивные поиски неповторных транзиентов - дело непростое.

Наконец-то появилась статья, посвященная открытию пульсара с рекордно длинным периодом (есть, правда, еще удивительный источник, где есть 20-минутная периодичность, но про него не до конца ясно - нейтронная звезда это или нет, а если и нейтронная звезда, то правда ли это пульсар). Еще с конца прошлого года на конференциях докладывали этот результат - и вот статья таки вышла в Nature Astronomy.

Самое интересное - это механизм излучения такого пульсара и его происхождение. С тем, как генирурется излучение - вообще не ясно. Это и для обычных пульсаров проблема. Но может как раз необычный объект поможет понять что-то важное. Не исключено, что разобраться с происхождением будет проще, если появятся еще какие-то данные, например, если будет определен возраст пульсара.

Возможно, впервые открыли старую спокойную нейтронную звезду в двойной системе. В норме нейтронные звезды мы видим как радиопульсары, или магнитары, или аккрецирующие объекты в двойных, или как остывающие источники. Исключение - пара кандидатов, открытых методом микролинзирования. Но они пролетели - и ага. А тут....

Авторы изучали относительно близкую (600 пк) двойную систему. Один компаньон виден (маломассивная звезды класса F), а вторая - нет. Но можно узнать массу второй. Получается 1.1-2.2 массы Солнца. Т.е., это или тяжелый белый карлик, или нейтронная звезда.

Если это все-таки нейтронная звезда, то, видимо, это первый такой случай, когда в паре с нормальной звездой обнаружили объект только по его гравитационному воздействию. В будущем система должна выйти на стадию аккреции (когда нормальная звезда превратится в гигант). А нейтронная звезда потом может стать миллисекундным пульсаром.

С помощью VLA авторы открыли интее=ресный объект в карликовой галактике с недавней вспышкой звездообразования, находящейся в 122 Мпк от Солнца. При наблюдениях, проводившихся в 1990-е гг., источника VT 1137-0337 еще было, а теперь он есть.

Что это такое - пока не ясно. Но больше всего похоже на молодую пульсарную туманность. Т.е., десятки лет назад родился пульсар. Туманность вокруг него начинает расширяться и заполняться частицами. Но первые десятки лет она может быть непрозрачная для собственного излучения. Поэтому радиоисточника не видно. А потом он постепенно "включается". Вот этот процесс, скорее всего, удалось впервые застать авторам статьи.

Такие источники могут быть очень яркими, если внутри сидит пульсар с большими потерями вращательной энергии. Такое происходит если пульсар очень быстро вращается и/или имеет большое магнитное поле. Так что, может быть это молодой магнитар (но это не точно).

Какая интерпретация верна мы, скорее всего, узнаем в течение нескольких лет. За источником будут следить в радио (и, возможно, удастся увидеть какие-то систематические изменения: молодые нейтронные звезды и их туманности эволюционируют быстро). Плюс, очевидно, будут глубого наблюдать в рентгене на Чандре и других инструментах (пока в этом диапазоне есть только верхние пределы на основе архивных данных).

Интересная работа, потмоу что подход оригинальный.

Как известно, уже более 10 лет ведутся радионаблюдения десятков радиопульсаров для обнаружения гравитационно-волнового фона, связанного с парами сверхмассивных черных дыр. Но хороший тайминг (при регулярном мониторинге!) получают и в гамма-диапазоне, благодаря работе космической обсерватории им. Ферми. Вот ее результаты авторы и используют.

Результаты 12.5 лет наблюдений 35 радиопульсаров позволили дать неплохое ограничение на уровень фона. Оно, правда, уступает современным радиоданным. Но важно, что это совершенно независимые данные. Кроме того, точность быстро растет со временем. Так что, если Ферми поработает еще, то предел можно будет существенно улучшить.

Килоновая - это оптический транзиент, связанный с синтезом тяжелых элементов после слияния нейтронных звезд. Соответственно, они должны быть связаны с короткими (секунда) гамма-всплесками. А тут - длинный (минута). Значит, слияния могут давать и длинные всплески.

Жаль, что в момент наблюдения не работали гравитационно-волновые детекторы. С 350 Мпк они бы зафиксировали гравволновой сигнал.

Открыта интересная система с радиопульсаром.

Системы "черная вдова" выделяются вот чем. В них пульсар образует двойную систему с маломассивным компаньоном. Своим мощным излучением пульсар постепенно испаряет второй объект в системе. Чаще всего второй компонент можно наблюдать в оптике. Известно довольно много таких и родственных им объектов. Чем же примечательно новое открытие? Примечательно настолько, что статья вышла в Nature.

Во-первых, пара пульсар-компаньон унивально тесная: орбитальный период всего лишь час. При этом модели предсказывали, что полтора часа - это в обычных условиях - предел. Во-вторых, у пары есть еще один спутник. На очень широкой орбите обращается еще одна маломассивная звезда. Не удивлюсь, если эти особенности взаимосвязаны.

Короче - система уникальная, и как она образовалась - не ясно.

Сразу стоит сказать, что предлагаемая авторами интерпретация является лишь гипотезой. Однако аргументы в ее пользу достаточно сильные.

Авторы исследуют свойства гамма-всплеска GRB 130310A и приходят к выводу, что это гипер-гипер (супер-пупер) вспышка внегалактического магнитара. Светимость в пике превосходит 10⁵⁰ эрг/с. Это в тысячу раз больше, чем у самой мощной галактической гипервспышки. И вообще это много.

Основной аргумент в пользу магнитарного происхождения связан с тем, что в "хвосте" вспышки наблюдаются пульсации с периодом 80 миллисекунд. Это можно связать с периодом вращения молодого магнитара. Возраст получается в районе 3 недель. Т.е., магнитар тогда вряд ли родился в результате взрыва сверхновой (ее не было видно), а вот слияние нейтронных звезд вполне подходит - его можно пропустить, если джет не направлен на нас.

В заключение снова повторюсь, что окончательно трудно установить: магнитар это или нет. Но результат крайне интересный.

Благодаря новому рентгеновскому спутнику IXPE удалось впервые зарегистрировать поляризацию излучения магнитара. Это аномальный рентгеновский пульсар 4U 0142+61.

Данное открытие демонстрирует уникальные возможности IXPE и открывает новый этап изучения нейтронных звезд.

В 1992 г. был открыт первый объект планетной массы вне Солнечной системы. Это была планета, обращающаяся вокруг радиопульсара. Сейчас в этой системе мы знаем три планетных объекта. Система уникальна, и ее происхождение остается загадкой. Известно еще несколько объектов планетных масс у пульсаров, но они все по одному, и их происхождение, видимо, радикально отличается от первой пульсарной системы.

Авторы предприняли едва ли не самую крупную попытка найти что-то еще, изучив почти 800 пульсаров. Увы - ничего. Есть кое-какие кандидаты, но обнаруженная квазипериодичность, скорее всего связана с магнитосферными процессами. Авторы выделяют лишь один неплохой кандидат. Но это все равно кандидат.

Очередной обзор по быстрым радиовсплескам. Но на этот раз он посвящен важной конретной части наблюдений - низкочастотным наблюдениям в радиодиапазоне.

Наблюдения источника повторных быстрых радиовсплесков показали удивительную вещь. На масштабе месяцев произошло изменение знака меры вращения. Речь идет о фарадеевском вращении плоскости поляризации при распространении излучения в среде с магнитным полем. Изменение знака говорит о том, что направление магнитного поля изменилось на противоположное. Т.е., что-то интересное происходит в окрестностях источника, там, где есть достаточно плотное замагниченное вещество. Авторы рассматривают разные модели. Например, "экраном" из замагниченного вещества может являться оболочка молодого остатка сверхновой. Ясности пока нет, но все это очень интересно, и может содержать ключи для построения детальной модели быстрых радиовсплесков.

Двойная система LS I +61 303 давно привлекает внимание астрономов. В нескольких отношениях она довольно уникальна. Наиболее популярной гипотезой было предположение, что компактным объектом в системе является нейтронная звезда, кое-кто подозревал магнитар из-за нескольких гамма-вспышек, но окончательной ясности не было. Теперь есть.

LS I +61 303 - известный источник радио и гамма излучения. Но вот на телескопе FAST впервые удалось увидеть радиоимпульсы от самой нейтронной звезды и определить период вращения: 270 миллисекунд. Т.о., это что-то похожее на пульсар.

Интересно, что в четырех сеансах наблюдений лишь однажды авторам удалось увидеть источник. Т.е., импульсов-то было много, но потом (и ранее) пульсар не наблюдался. Плюс, надо объяснить происхождение гамма-вспышек (обычные пульсары их не дают). В общем - вопросов еще много, но кажется - FAST может помочь сильно продвинуться в поиске ответов.

Очередной обзор по быстрым радиовсплескам. Постоянно появляются новые данные и модели, поэтому и новые обзоры вполне актуальны. Обзор в основном посвящен данным наблюдений и их интерпретации.

За последние годы получены важные результаты, позволяющие лучше понять внутреннее строение нейтронных звезд и поведение вещества в их недрах. Они были получены, в первую очередь, благодаря наблюдениям гравитационно-волнового сигнала, сопровождавшегося электромагнитными транзиентными явлениями, а также благодаря работе рентгеновского детектора NICER. В статье кратко и понятно (как и принято в журналах Nature ...) описаны ключевые достижения, планы и надежды.

Наблюдения области галактического центра (примерно 15 на 15 секунд дуги) показали наличие десятков компактных радиоисточников. Наблюдения проводились на VLA. Природа их не ясна. Авторы полагают, что это могут быть аккрецирующие двойные и одиночные черные дыры.

Впервые выделен квазипериодический очень высокочастотный сигнал в быстром радиовсплеске.

Наблюдения проводились на Apertif (Нидерланды). Всплеск не повторный. На уровне лучше 2-сигма выделена частота около 2 кГц. Это разделение между несколькими пиками всплеска (0.415 мсек). Авторы полагают, что это вряд ли вращение, а скорее что-то в магнитосфере.

Некоторое время назад был открыт новый тип рентгеновских транзиентов, происхождение которых остается непонятным. Была высказана гипотеза, что некоторые из них могут связаны с формированием магнитаров после слияний нейтронных звезд. В статье авторы представляют еще три события такого типа, выявленные в результате поиска в архивных данных Чандра.

Странно, что авторы не обсуждают возможную связь этих источников с быстрыми радиовсплесками. Всплески сейчас открывают и в областях со слабым звездообразованием. Поэтому было предложено, что часть источников объясняется магнитарами, возникшими в результате слияний нейтронных звезд. Теоретически может связь между такими транзиентами и быстрыми радиовсплесками.

В 2014 году наделало шума открытие рентгеновского пульсара со сверхэддингтоновской светимостью. Как такие источники устроены - до сих пор спорят. В частности, идут дискуссии о том, насколько там необходимо сильное магнитное поле (и нужно ли именно сильное дипольное поле или нет). В данной статье Маттео Бакетти и соавторы представляют новые интересные данные по этому источнику.

В результате длительных наблюдений авторам удалось увидеть "сдвиг по фазе", который они интерпретируют как уменьшение орбитального периода. В простейшей модели такое измерение позволяет оценить, сколько вещества переносится со звезды-донора на нейтронную звезду. А затем, снова в рамках простой модели, можно оценить поле нейтронной звезды. Получается много -- как у магнитаров. Это все крайне интересно. Хотя и не дает окончательного доказательства, что в источнике и правда есть нейтронная звезда со сверхсильным магнитным полем - возможны и другие интерпретации, хотя и более мудреные.

На основе длинного ряда (16 лет) наблюдений двойного (двойного) радиопульсара (две нейтронных звезды, каждая из которых является пульсаром) даны новые ограничения на отклонения от ОТО. Кроме того, уточнены параметры самих пульсаров. Точность впечатляет!

Тесты ОТО по данным гравитационно-волновых наблюдений представлены в свежей статье: arxiv:2112.06795. Также там приводится новый предел на массу гравитона.

В обзоре достаточно кратко, но понятно и строго описано, как с помощью наблюдений десятков пульсаров пытаются зарегистрировать длинные гравитационные волны. Саму идею предложил Михаил Сажин (ГАИШ) в 1978 году. Сейчас работает три проекта (четыре, если считать и индийский - он присоединился недавно, и ждем китайский), которые постепенно начинают что-то видеть. Только пока непонятно что.

Интересный и довольно неожиданный результат, еще нуждающийся в в детальном анализе (мало ли там что). Авторы обнаружили корреляцию между положениями источников FRB и направлениями прихода нейтрино, зарегистрированных IceCube (в заголовке стоит "низких энергий", но важно понимать, что это относительно того, что может измерять IceCube). Временную привязку не анализировали, только координаты. Выделены примерно 20 всплесков, чьи положения хорошо коррелируют с направлениями прихода нейтрино. Это все неповторные источники.

Ранее были теоретические работы, предсказывавшие нейтрино от FRB. Но пока, кажется, рано кричать "ура". Надо лучше понять: нет ли тут какого-то сложного подвоха.

Европейский спутник ИНТЕГРАЛ продолжает свою работу. В статье представлен очередной каталог жестких источников, созданный на основе наблюдений с помощью прибора IBIS. Это система с кодирующей маской, позволяющая добиваться неплохого углового разрешения в диапазоне >20 кэВ.

В каталог вошло почти 1000 источников. Более трети из них - галактические. Почти половина - внегалактические. Наконец, более 10% источников не отождествлены.

Представлены данные за вторую часть третьего сеанса научных наблюдений на LIGO и Virgo (и немного - KAGRA). В каталог вошло 35 событий. Половина из них уже анонсировалась раньше, по ходу работы. А другая половина - представлена только сейчас. Всего (с учетом двух первых сеансов и первой половины третьего) число зарегистрированных слияний выросло до 90 штук.

См. также arxiv:2111.03634, где детально обсуждаются события третьего научного сеанса - 76 штук. Даны оценки темпа слияний различных пар, а также распределения по массам и т.п. данные.

В статье представлены наблюдения источника повторных радиовсплесков FRB 20201124A на телескопе FAST. Собрана огромная статистика: почти две тысячи событий. Это и само по себе рекорд, и интересно. Но, кроме всего прочего, источник демонстрирует ряд любопытных свойств. В частности, у него не только сильная поляризация (и линейная, и круговая), но у него еще меняется мера вращения, что указывает на сложно устроенную замагниченную среду вокруг источника.

Источник расположен в галактике с перемычкой на z~0.1. При этом он не находится в области бурного звездообразования. Это тоже любопытно, поскольку не похоже на местоположение FRB121102 - первого и ранее самого "буйного" источника повторных всплесков.

Большой обзор по слияниям нейтронных звезд с черными дырами звездных масс в двойных системах. Тема важная и интересная. Во-первых, такое наблюдают и будут наблюдать. Во-вторых, это все очень интересно для физики нейтронных звезд, потому что в зависимости от соотношения параметров нейтронную звезду может проглотить целиком (без разрушения), а может разорвать приливами. Это будет видно по гравволновому сигналу (и, может быть, по наличию особого вида килоновой). Тогда, зная массы компактных объектов из гравволновых данных, мы сможем понять, как ведет себя сверхплотное вещество в недрах нейтронных звезд.

Обзор очень большой - практически книга.

Найден почти двойник FRB121102 - первого повторного источника с огромным темпом всплесков, находящийся в карликовой галактике с большим темпом звездообразования и совпадающий с постоянным радиоисточником.

Открытие сделали на FAST, а потом наблюдали на VLA. Источник находится в карликовой галактике на z~0.24. В галактике большой темп звездообразования. Кроме того, источник совпадает с постоянным радиоисточником. Видимо, вокруг нейтронной звезды, испускающей всплески, довольно плотная среда (что и определяет большую меру дисперсии).

В общем, хорошо, что FRB121102 не одинок. Со временем таких источников будет больше. Интересно узнать, все ли они будут показывать периодичность, формируют ли они отдельную субпопуляцию со своим каналом происхождения нейтронных звезд (скажем, в результате слияний).

Большой, подробный, рассчитанный на специалистов обзор по синтезу элементов в результате слияния нейтронных звезд. Благо теперь есть, с чем сравнивать теоретические расчеты - наблюдаются килоновые. Это вывело соответствующую область исследований на новый уровень.

Идентифицирована еще одна материнская галактика для FRB. И результат важный, т.к. рекордный.

Галактика NGC 3252 является спиральной с довольно высоким темпом звездообразования. Это все хорошо укладывается в стандартную ветвь магнитарной модели. Но важно, что галактика очень близкая - всего 20 Мпк. Это рекорд! (точнее, рекорд, исключая странный источник в шаровом скоплении галактики М81)

Наличие такого источника (важно, что он повторный) делает более простым его будущее изучение в разных диапазонах. Может быть, наконец-то, удастся увидеть ренгтеновские вспышки?

Аксионы - одни из самых "надежных" из предсказанных, но пока не обнаруженных частиц (стоит заметить, что под именем "аксион" часто - и данная статья не исключение, - скрывается целый класс частиц, но суть там более-менее одна). Их ищут разными способами, в том числе астрофизическими (в дополнение к попыткам регистрировать их в лабораториях, например, с помощью т.н. "аксионных телескопов"). Один из популярных подходов основан на т.н. эффекте Примакова (стоит посмотреть анимацию в фильме "В ожидании волн и частиц").

Аксион может превратиться в фотон в магнитном поле - в этом и состоит суть эффекта. Поскольку аксионы являются одним из кандидатов в частицы темногов ещества, то во вселенной их может быть много. Пролетая через магнитосферы нейтронных звезд, они могут порождать кванты радиодиапазона (была даже гипотеза, объясняющая быстрые радиовсплески пролетом облака аксионов серез магнитосферу нейтронной звезды). Было несколько работ на эту тему, включая данные наблюдений. Но вот только расчеты эффекта велись в рамках довольно упрощенной модели.

В данной статье авторы строят более аккуратную модель, позволяющую рассчитать отклик (сигнал в электромагнитном диапазоне) при пролете аксионов через магнитосферы, заполненные плазмой. Поскольку область довольно "живая", статья должна вызвать интерес.

Наблюдения на FAST позволили получить колоссальную статистику по вспышкам источника FRB121102 - первого открытого репитора. Большая статистика выявила несколько интересных особенностей.

Во-первых, поражают эпизоды бурной ктивности, когда всплески регистрируются чаще, чем раз в минуту! Во-вторых, видны две бимодальности: в распределении всплесков по энергии и в распределении времени ожидания следующего события. Наконец, подтверждается, что мера дисперсии для этого источника растет (это противоречит модели молодого остатка сверхновой, но похожа на свойства старого остатка, сгреюащего вещество межзвездной среды).

Можно сказать, что новые данные дают новые косвенные аргументы в пользу магнитосферного происхождения всплесков (а не во внешних релятивистских ударных волнах).

У трех быстрых радиовсплесков по данным CHIME заподозрена перидодичность. Речь идет о временнОм анализе структуры вслесков. Для двух всплесков двух источников (вся троица не повторные) значимость не очень велика, а для одного - FRB20191221, --- 6.5 сигма.

Всплеск этот сам по себе странный. Длится три секунды и состоит из множества (девяти!) событий внутри. Может быть это первый представитель какого-то подкласса FRB.

Причины периодичности непонятны. Было бы здорово все-таки увидеть от этих источников повторы и посмотреть, что там в других всплесках от них.

В обзоре собраны все ключевые данные по темпам слияния компактных объектов: нейтронных звезд и черных дыр. Речь идет и о данных наблюдений, и о результатах расчетов. Согласие довольно хорошее. Интересен вклад, даваемый такими плотными популяциями звезд как шаровые скопления и околоядерные скопления.

Вышел первый каталог быстрых радиовсплесков по данным CHIME. Конечно, многие телескопы или их системы видят FRB, но CHIME тут рекордсмен. А кроме того, крайне важны однородные выборки.

В каталог попало более 500 всплесков. Из них 474 - от неповторных, а оставшиеся - от 18 источников, которые показали хотя бы по одному повтору.

См. также сопутствующие статьи: arxiv:2106.04353, arxiv:2106.04354, arxiv:2106.04356. В них обсуждаются некоторые глобальные особенности популяции, попавшей в каталог.

В январе 2020 г. LIGO и VIRGO зарегистрировали два интересных события, которым и посвящена данная статья.

Впервые удалось с высокой достоверностью зарегистрировать слияния нейтронных звезд с черными дырами.

К сожалению, события не очень яркие, одно вообще, по сути, зарегистрировано только детектором в Ливингстоне (хотя, сигнал/шум, конечно больше 10, что дает основание говорить о значимом результате), да и в электромагнитном диапазоне ничего не удалось увидеть. Тем не менее, это очень важный результат.

Массы черных дыр вполне нормальные: 6 и 9 масс Солнца примерно. Собственно, никаких особых "следов" того, что более легкие компоненты сливавшихся двойных являются нейтронными звездами, нет. вывод делается исключительно на основе определения масс. С вероятностью 80-90% они меньше максимальной массы нейтронных звезд.

Довольно большой обзор по уравнению состояния нейтронных звезд и астрофизических способах проверки соответствующих моделей.

Чуть меньше половины обзора посвящено теории. И там все серьезно и мудрено. Потом идут разделы, связанные уже с приложением теории к различным частям нейтронных звезд. Там попроще. И наконец - сравнение с данными наблюдений (массы, радиусы, остывание и т.п.).

Отмечу, что список литературы насчитывает >600 ссылок. Так что есть куда обратиться за деталями.

Появилась серия публикаций (см. также arxiv:2105.06979, arxiv:2105.06980, arxiv:2105.06981), посвященных наблюдения массивных рентгеновских пульсаров на рентгеновском телескопе NICER.

Напомню, что NICER - это нефокусирующий рентгеновский инструмент, установленный на МКС. Его основной целью является получение высококачественных кривых блеска для теплового излучения поверхности нейтронных звезд. Такие данные должны позволить провести точные измерения радиусов этих объектов, что в свою очередь крайне важно для определения т.н. уравнения состояния - т.е. для определения поведения вещества в недрах компактных объектов. А это уже интересно и важно для фундаментальной физики - квантовой хромодинамики.

Главным героем новых публикаций является пульсар PSR J0740+6620. Этот миллисекундный пульсар входит в двойную систему. Поэтому для него есть независимое (и достаточно точное) определение массы. Мало того - ура! ура! - это массивный пульсар, один из самых массивных среди наблюдаемых. Так что ограничения на уравнение состояния получаются еще интереснее.

В четырех свежих публикация представлены данные, их обработка (с описанием методов) и результаты, касающиеся уравнения состояния. Конечный ответ - "вот так-то устроены нейтронные звезды", - мы пока не получили, но сильно продвинулись. Авторы обещают, что за оставшееся время работы NICER будет накоплено еще много данных (это важно, т.к. для NICER пульсар PSR J0740+6620 - слабый объект). Глядишь, в следующем научном сеансе LIGO-VIRGO-KAGRA еще зарегистрируют пару слияний нейтронных звезд (и одно может сопровождаться электромагнитным сигналом - считайте это моим предсказанием :) ). Так что оптимисты могут полагать, что через несколько лет в изучении свойств вещества при сверхвысокой плотности будет достигнут огромный прогресс.

Довольно большой обзор по ультрамощным источникам от группы из САО. Описываются и системы с черными дырами, и системы с нейтронными звездами. Приводится много наблюдательных данных, но обуждаются (с понятными иллюстрациями и теоретические модели. В общем, охвачены, пожалуй, все стороны этого до конца так и непонятого пока феномена.

Новое интересное открытие в области изучения быстрых радиовсплесков, добавляющее этому феномену еще загадочности.

В марте появилась статья, в которой было показано, что один из источников повторяющихся всплесков может быть связан с близкой галактикой М81. Теперь же показано, что источник сидит в шаровом скоплении.

Это удивительно, т.к. апрельские наблюдения прошлого года одновременных радио и гамма всплесков от галактического магнитара указывали, что именно эти объекты ответственны за FRB. Но магнитары - молодые объекты, связанные обычно с молодыми массивными звездами. А тут - шаровое скопление. Основная идея пока состоит в том, что это все равно магнитар, но возник он или в результате аккреционно-индуцированного коллапса белого карлика, или в результате слияния нейтронных звезд. План Б состоит в том, что в данном случае мы наблюдаем "смычку" с мощными нано-импульсами радиопульсаров (об этом см. свежую статью arxiv:2105.11446).

У этого источника обнаружена переменность со структурой масштаба десятки наносекунд. Про это тоже есть отдельная статья: arxiv:2105.10987.

Довольно большой обзор по уравнению состояния нейтронных звезд и астрофизических способах проверки соответствующих моделей.

Чуть меньше половины обзора посвящено теории. И там все серьезно и мудрено. Потом идут разделы, связанные уже с приложением теории к различным частям нейтронных звезд. Там попроще. И наконец - сравнение с данными наблюдений (массы, радиусы, остывание и т.п.).

Отмечу, что список литературы насчитывает >600 ссылок. Так что есть куда обратиться за деталями.

Появилась серия публикаций (см. также arxiv:2105.06979, arxiv:2105.06980, arxiv:2105.06981), посвященных наблюдения массивных рентгеновских пульсаров на рентгеновском телескопе NICER.

Напомню, что NICER - это нефокусирующий рентгеновский инструмент, установленный на МКС. Его основной целью является получение высококачественных кривых блеска для теплового излучения поверхности нейтронных звезд. Такие данные должны позволить провести точные измерения радиусов этих объектов, что в свою очередь крайне важно для определения т.н. уравнения состояния - т.е. для определения поведения вещества в недрах компактных объектов. А это уже интересно и важно для фундаментальной физики - квантовой хромодинамики.

Главным героем новых публикаций является пульсар PSR J0740+6620. Этот миллисекундный пульсар входит в двойную систему. Поэтому для него есть независимое (и достаточно точное) определение массы. Мало того - ура! ура! - это массивный пульсар, один из самых массивных среди наблюдаемых. Так что ограничения на уравнение состояния получаются еще интереснее.

В четырех свежих публикация представлены данные, их обработка (с описанием методов) и результаты, касающиеся уравнения состояния. Конечный ответ - "вот так-то устроены нейтронные звезды", - мы пока не получили, но сильно продвинулись. Авторы обещают, что за оставшееся время работы NICER будет накоплено еще много данных (это важно, т.к. для NICER пульсар PSR J0740+6620 - слабый объект). Глядишь, в следующем научном сеансе LIGO-VIRGO-KAGRA еще зарегистрируют пару слияний нейтронных звезд (и одно может сопровождаться электромагнитным сигналом - считайте это моим предсказанием :) ). Так что оптимисты могут полагать, что через несколько лет в изучении свойств вещества при сверхвысокой плотности будет достигнут огромный прогресс.

Довольно большой обзор по ультрамощным источникам от группы из САО. Описываются и системы с черными дырами, и системы с нейтронными звездами. Приводится много наблюдательных данных, но обуждаются (с понятными иллюстрациями и теоретические модели. В общем, охвачены, пожалуй, все стороны этого до конца так и непонятого пока феномена.

Новое интересное открытие в области изучения быстрых радиовсплесков, добавляющее этому феномену еще загадочности.

В марте появилась статья, в которой было показано, что один из источников повторяющихся всплесков может быть связан с близкой галактикой М81. Теперь же показано, что источник сидит в шаровом скоплении.

Это удивительно, т.к. апрельские наблюдения прошлого года одновременных радио и гамма всплесков от галактического магнитара указывали, что именно эти объекты ответственны за FRB. Но магнитары - молодые объекты, связанные обычно с молодыми массивными звездами. А тут - шаровое скопление. Основная идея пока состоит в том, что это все равно магнитар, но возник он или в результате аккреционно-индуцированного коллапса белого карлика, или в результате слияния нейтронных звезд. План Б состоит в том, что в данном случае мы наблюдаем "смычку" с мощными нано-импульсами радиопульсаров (об этом см. свежую статью arxiv:2105.11446).

У этого источника обнаружена переменность со структурой масштаба десятки наносекунд. Про это тоже есть отдельная статья: arxiv:2105.10987.

По всей видимости, обнаружен источник повторяющихся быстрых радиовсплесков в близкой галактике М81. Вероятность случайной проекции довольно мала. Кроме того, у источника низкая мера дисперсии, что указывает на небольшое (по космологическим меркам) расстояние. Было обнаружено три надежных всплеска и еще один слабенький кандидат. Если источник в М81, то он находится довольно далеко от центра (примерно 20 кпк), но все-таки внутри диска. Нужны новые наблюдения, чтобы лучше его локализовать (пока использованы только данные CHIME).

Авторы рассматривают эволюцию звезд с массами от 10 до 30 солнечных вплоть до взрыва сверхновой и формирования остатка. Пока звезда эволюционирует - она теряет вещество. После взрыва сброшенная оболочка взаимодействует с веществом, ранее потеряным в виде ветра. Вот это и интересует авторов.

Авторы используют последовательно три кода, чтобы отследить эволюцию звезды, взрыв и эволюцию остатка. В итоге, в статье приводится много интересных графиков. КОнечная цель - параметры остатков сверхновых, но мне и промежуточные результаты, касающиеся параметров звезд перед взрывом, кажутся весьма интересными (и хорошо показанными).

Часто спрашивают: а что будет, если в Солнечную систему влетит нейтронная звезда или черная дыра? А вот что!

Разумеется, пролеты компатного объекта на расстоянии менее нескольких астрономических единиц от Солнца практически полностью разрушают Солнечную систему. В некоторых случаях черная дыра или нейтронная звезда могут захватывать планеты, унося их с собой в качестве своих спутников.

Очередной обзор по быстрым радиовсплескам. Там и про наблюдения, и про физику. Обзор Zhang в Nature мне больше нравится, но и тут есть много полезного и интересного (хотя по физике могло бы быть и больше). В частности, это неплохой сборник ключевых формул с комментариями.

Думаю, через год это точно войдет в список "лучшие астрономические работы 2021". Надежная идентификация вспышки внегалактического магнитара.

Вспышка наблюдалась 15 апреля 2020 г. несколькими аппаратами, в том числе Конус-Wind. Удалось точно определить направление на источник. Оно указало на галактику NGC 253 с мощным звездообразованием (поэтому ее уже давно выделяли как хорошее место для поиска таких вспышек). Расстояние до галактики примерно 10 млн световых лет - много, но не слишком. Современные приборы могут регистрировать магнитарные вспышки вплоть до 50-100 млн св. лет. Просто такие события редко происходят. До этого было всего два хороших кандидата (и там снова ключевой вклад был от приборов Конус, созданных в ФТИ им. Иоффе): от галактик M81/M82 и от Туманности Андромеды. Но в новом случае гораздо выше точность локализации, поэтому вероятность того, что это фоновый космологический гамма-всплеск, случайно спроецировавшийся на галактику, крайне мала.

Всплеск по своим параметрах похож на гипервспышку галактического магниатар, наблюдавшуюся в конце 2004 года. Только светимость у внегалактического события чуть побольше.

См. также arxiv:2101.05144 и arxiv:2101.05146. В первой работе обсуждаются все известные кандидаты во внегалактические магнитары с учетом новых данных. Авторы провели поиск возможных событий, кросс-коррелируя каталоги гамма-всплесков и галактик. К трем известным событиям (из М31, М81/82 и теперь из NGC253) поиск добавил еще одно из М83, зафиксированное в феврале 2007 г. А во второй речь идет о быстрой спектральной переменности вспышки из NGC 253. Наблюдения проводились с помощью Fermi GBM.

Установка HAWC - это такой специфический детектор гамма-квантов самых высоких энергий (десятки ТэВ и выше). Команда этого инструмента представляет новый интересный результат.

Авторы показывают, что гамма-лучи с энергиями выше 56 ТэВ рождаются в окрестностях мощных пульсаров. "Мощные" в данном случае означает большие потери вращательной энергии. Показано наличие статистически значимой корреляции направлений, с которых пришли такие кванты, и направлений на близкие мощные пульсары. Механизм генерации такого излучения пока до конца не ясен. Возможно, в будущем помогут поиски нейтрино сверхвысоких энергий от близких радиопульсаров с большим темпом замедления.

Очередная популяционная модель FRB. Авторы показывают, что популяция источников всплесков эволюционирует со временем также, как темп формирования звезд. Это хорошо укладывается в магнитарную модель.

Отмечу, что для создания модели авторам понадобилось детально исследовать, как связаны между собой красное смещение и мера дисперсии. Это завязано на актуальную проблему распределения параметров межгалактической среды (которая очень неоднородна и, конечно, меняется со временем). Эти результаты представлены в отдельной статье arxiv:2101.08005. См. также работу arxiv:2101.03569 другой группы. Вообще, изучение быстрых радиовсплесков заметно стимулировало моделирование параметров межгалактической среды.

Получены высокая и достаточно точная оценка массы нейтронной звезды.

Как обычно речь идет о пульсаре в двойной системе. Но в данном случае (как и во многих других) масса определяется не по пост-ньютоновским параметрам и всяким эффектам ОТО, а по наблюдению кривой блеска компаньона. Тут есть сложности, поскольку система относится к типу "черных вдов": пульсар постепенно съедает и испаряет своего спутника. Соответственно, структура спутника сложная, и это надо учитывать, что вызывает проблемы. Так что оценки масс в таком методе менее точные, чем по эффектам ОТО. Тем не менее.

Благодаря новым наблюдениям на Кеке и использованию сложных моделей описания блеска компаньона на раных фазах, авторы получаются массу 2.13+/-0.04 (1 сигма). Это много. Заодно авторы обсуждают другие системы такого же типа, чтобы дать статистическую оценку на максимальную массу нейтронных звезд. Я бы сказал, что получается пока не слишком ограничивающе, но потенциал у подхода явно есть.

После успеха STARE2 - дешевой установки из четырех простеньких радиодетекторов, - появляются планы сделать аналог, но чуть получше. Новый проект называется GReX (Galactic Radio Explorer). На первой фазе это будет сеть примерно такого же размера в США, только чувствительность будет выше, и будет охвачен более широкий частотный диапазон. На втором этапе расширится американская сеть, а также появятся детекторы в Индии и Австралии, чтобы иметь постоянный окхват всего неба (первый вариант охватывает что-то вроде четверти северного неба).

В статье обсуждается и устройство инструментов, и научные задачи (это не только FRB И всплески магнитаров, но еще, например, гигантские импульсы радиопульсаров и некий особый класс солнечных радиовспышек), и ожидаемый темп регистрации (тут, правда, можель, на мой взгляд, слишком простенькая).

Наконец-то!!!!! LOFAR тоже видит FRB!!!! Это очень важно, т.к. наблюдения ведутся на низких частотах. Такая регистрация произошла впервые. Это сильно ограничивает модели излучения, а также и модели периодичности, поскольку регистрация проведена для повторного источника с 16-дневной периодичностью.

См. также arxiv:2012.08348.

Наблюдения одного из повторных источников FRB на телескопе FAST показали интересную особенность. Поляризация в разных всплесках заметно отличается. Авторы полагают, что это свидетельствует о том, что источник излучения находится внутри магнитосферы, а не снаружи (т.е., не связан с взаимодействием импульса с внешней оболочкой).

Отличный обзор по FRB, вышедший в том же номере Nature, в котором появились две статьи по радиодетектирования FRB-подобного всплеска от галактического магнитара. Всем рекомендую!

Обработав старые (2009 г.) данные, авторы обнаружили интересный тип радиовсплесков магнитаров.

По данным 64-метрового телескопа в Парксе обнаружено два радиовсплеска. Анализ рентгеновских наблюдений показал, что примерно за секунду до первого радиовсплеска наблюдалась рентгеновская вспышка.

Всплески не похожи ни на апрельский всплеск SGR J1935+2154, ни на радиовсплески XTE J1810-197. Пока непонятно, как все эти типы транзиентных событий связаны друг с другом (если связаны), и какая за всем этим стоит физика. Но интересно!

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.

Короткий обзор по 500-метровому радиотелескопу FAST и полученным на нем результатах.

Для физики нейтронных звезд необходимо искать все более быстро вращающиеся объекты. Это важно, т.к. предельная скорость вращения зависит от внутреннего строения, а о нем мы еще многого не знаем. Ищу разными способами. Самый надежный - поиск радиопульсаров. И тут рекорд 716 Гц. Менее надежны данные, получаемые для рентгеновских источников (аккрецирующие нейтронные звезды в двойных системах). Иногда они совсем косвенные: обнаруживают т.н. квазипериодические осцилляции, а потом в рамках какой-нибудь модели (а тут окончательной ясности нет!) рассчитывают период вращения. Здесь есть результаты, уходящие за 1 кГц (т.е. период вращения менее 1 мсек). Иногда они более прямые - прямо обнаруживается переменность сигнала. Но, как правило, речь идет и не столь значимых сигналах, как в случае радиопульсаров. Вот такой случай и представлен в статье.

Авторы использовали новые данные NuSTAR, а также переобработали старые данные RXTE по источнику MXB1659-298. Итогом стало бнаружение сигнала на частоте 890 Гц. Если это и правда оно, то это рекорд. Но посмотрим, что покажут дальнейшие исследования.

Вот уже более 10 лет три группы наблюдателей пытаются по пульсарному таймингу обнаружить следы присутствия гравитационных волн с большой длиной волны. Пока ни одна группа такой сигнал не смогла выявить. Но чувствительность растет, и начинает что-то вылезать. ЧТо - пока непонятно.

В данной статье свои результаты представила команда американская NANOGrav. Они видят некий непонятный сигнал, и на протяжении сентября появилась масса теоретических работ, в которых предлагаются разнообразные экзотические объяснения сигнала. Сами участники коллаборации ничего такого экзотического не предлагают. Посмотрим, что будет дальше, когда чувствительность станет еще лучше (благодаря тому, что и ряд наблюдений вырастет, и новые пульсары могут добавиться, ну и просто возрастет точность тайминга и будут разработаны более эффективные алгоритмы обработки) и свои новые результаты представят две другие группы. Особенно интересно, что будет при следующей совместной обработке данных всеми тремя коллективами.

Долгое время не удавалось зарегистрировать быстрые радиовсплески на частотах ниже 600-800 МГц. Потом это удалось сделать для повторных источников. И вот, наконец, прямое открытие нового единичного FRB.

Такие результаты важны для понимания условия в источнике и вокруг него, поскольку, например, долгое время считалось вероятным, что отсутствие низкочастотных сигналов говорит о наличии плотной оболочки вокруг источника.

В апреле этого года наблюдался интересный короткий гамма-всплеск (в том числе и командой из ФТИ им. Иоффе). Во-первых, всплеск проецируется на близкую галактику NGC 253 с сильным звездообразованием. А во-вторых, у всплеска не совсем типичные спектральные характеристики.

Авторы анализируют параметры вспышки, и показывают, что они сходны с гигантскими вспышками магнитаров, а также с парой коротких гамма-всплесков, которые проецировались на М31 и М83. Т.о., по всей видимости, мы имеем дело с внегалактическими вспышками магнитаров, что крайне интересно.
Ну и ждем статьи от физтеховской группы.

С помощью радионаблюдений удалось измерить параллакс для магнитара XTE J1810-197. Это важно по целому ряду причин. В частности, этот магнитар недавно демонстрировал радиовсплески, с происхождением которых хотелось бы разобраться, и тут точное расстояние (позволяющее рассчитывать точные светимости) будет нелишним. Кроме того, возникает интересная проблема с остатком сверхновой, с которым иногда связывали этот магнитар. Так вот, не мог магнитар там родиться - возраста не совпадают. Точнее так, при измеренной скорости магнитар никак не может иметь тот же возраст, что и остаток. ЧТобы успеть настолько отлететь от остатка магнитар должен быть раз в 20 с лишним старше туманности. А уточнить скорость магнитара стала возможным именно благодаря уточнению расстояния.

Впервые FRB открыт с помощью системы VLA/Realfast. Она предназначена для поиска и точной локализации коротких радиотранзиентов.

Открытие сделано случайно. Наблюдалась область локализации одного из повторных источников FRB, чтобы, зарегистрировав от него всплеск, сразу получить точные координаты (это важно для идентификации материнской галактики, что, в свою очередь, дает возможность определить расстояние). Но открыли всплеск,с овершенно не связанный с источником повторных.

Повторы от нового источника не зарегистрированы. Зато VLA позволило определить координаты с точностью лучше одной угловой секунды. Прямо внутри области локализации галактик не видно (хотя специально наблюдали на Keck и gemini). Зато рядом есть пара галактик. Вероятность случайной проекции - несколько процентов. Что, вообще говоря, не мало. Тем не менее, если исходить из того, что эти галактики имеют отношение к делу, то тогда всплеск может находиться в карликовом спутнике одной из этих взаимодействующий звездных систем.

Авторы предлагают целевой, а потому недорогой (относительно, конечно), детектор гравволн, настроенный на высокие частоты, чтобы изучать свойства нейтронных звезд. Существенно, что детектор рассматривается именно как часть сети, куда войдут модернизированные LIGO и VIRGO, KAGRA, а также новые детекторы третьего поколения.

С некоторой точки зрения, это не совсем астрономический прибор. И дело даже не в том, что его результаты представляют большой интерес для ядерной физики. Дело в подходе, когда создается достаточно крупная установка под практически единственную задачу (т.е., это не Хаббл, который куда хочет - туда смотрит, а БАК, предназначенный исключительно для поиска бозона Хиггса - а дальше, как повезет). Тем не менее, идея интересная.

Речь все равно идет о 4-километровом лазерном интерферометре. Однако, поскольку можно отказаться от высокой чувствительности на низких частотах, можно, соответственно, не использовать некоторые дорогие технологии, сконцентрировавшись лишь на тех, что важны для килогерцовой части спектра. При этом по чувствительности на килогерце детектор сравним с установками третьего поколения. В рассматриваемых в статье примерах интерферометр находится в Австралии.

Авторы полагают, что они могут вписаться в бюджет 100 млн долларов, и при этом отработать на новом детекторе технологии, необходимые для установок третьего поколения (там бюджет уже миллиардами измеряется). Если это и в самом деле так, то идея прямо очень интересная.

Килоновая, связанная с гравитационно-волновым всплеском GW170817, была довольно яркой. Такое возможно, если одна из нейтронных звезд заметно тяжелее другой (отношение масс где-то 4 к 3). При этом все известные в Галактике пары нейтронных звезд, которые могут слиться в ближайшие 10 млрд лет имеют почти равны масса (10 к 9 примерно). Все до недавнего времени.

В статье представлено измерение масс компонент в системе PSR J1913+1102. Система тесная (период пять часов), так что время до слияния относительно небольшое (100 млн лет). А отношение масс больше чем 5 к 4. Авторы также исследуют, какой должна была быть эволюция двойной системы, чтобы привести к таким параметрам. Получается, что не так уж редко должны возникать сливающиеся системы с таким отношением масс. Но и не так уж часто. Так что с GW170817 нам очень повезло. Таких пар все-таки сильно меньше половины.

После регистрации в конце апреля этого года короткого радиовсплеска, совпавшего со вспышкой в жестком диапазоне, от галактического магнитара SGR 1935+2154 этот объект мониторили в разных диапазонах. В статье представлен результат совместных наблюдений в радио и рентгеновском/гамма диапазонах.

24 мая авторам удалось увидеть две короткие радиовспышки, разделенние лишь полутора секундами. Это меньше времени обращения данного магнитара вокруг своей оси. По своей энергетике радиовсплески занимают промежуточное положение между очень мощным апрельским всплеском и слабым последующим всплеском, обнаруженным на 500-метровой антенне FAST. Одновременные всплески в жестком диапазоне не зарегистрированы. Что не удивительно, если рентгеновский поток масштабируется пропорционально радиопотоку.

Источник мягких повторяющихся гамма-всплесков SGR 1935+2154 наделал шума. Основное внимание, разумеется, привлекла вспышка, одновременно зарегистрированная в жестком диапазоне и в радио. Но источник в это время находился в высокой стадии активности, и жестких вспышек было много. В данной статье анализируется вся эта фаза высокой активности по данным наблюдений на Swift, NICER, NuSTAR, включая излучение магнитара вне вспышек.

Предполагается, что в результате слияний нейтронных звезд могут образовываться быстро вращающиеся магнитары. Альтернатива - черные дыры. Если возникает магнитар, то потом, на масштабе лет, остаток слияния может быть заметным радиоисточником (к слову, такие объекты рассматривают и как источники FRB, особенно - повторных). Вот поэтому в радио и проводили обзор.

Увы, ничего интересного не обнаружили. На основе этого авторы заключают, что в более чем половине слияний устойчивые магнитары не образуются (неустойчивость означает, что вскоре после формирования нейтронная звезда коллапсирует в черную дыру).

Почти сразу после открытия быстрых радиовсплесков и понимания того, что это внегалактические источники, было предложено использовать их для постановки ограничений на массу фотона. Идея состоит в том, что, если фотон массивен, то сигналы на разных частотах будут приходить с задержкой. Конечно, эффект сильно забивается дисперсией радиоволн в межзвездной и межгалактической среде. Потому и получается верхний предел. Однако, если известно расстояние до источника, то пределы получаются самыми жесткими.

В данной статье авторы используют все 9 локализованных FRB для того, тчобы дать более жесткий предел, чем это было сделано пару лет назад.

На системе радиотелескопов VLA недавно было установлено новое оборудование, позволяющее быстро идентифицировать транзиентные источники. Одна из очевидных целей для таких исследований - быстрые радиовсплески. Вот первые результаты.

Во время тестов наблюдался источник повторяющихся всплесков FRB180916.J0158+65. От него был благополучно обнаружен импульс. Авторы описывают этот результат, а также свою программу для изучения периодичности источников FRB. Кроме того, в заметке делается важное замечание. Не исключено (пока статистика маленькая), что ширина области активности (по времени зависит от частоты, на которой проводятся наблюдения. Это создает некоторые проблемы для части из моделей, в которых ожидается, что продолжительность активного периода больше на более высоких частотах.

См. также arxiv:2006.10727, где кратко описывается обнаружение периодичности у FRB180916.J0158+65 и объясняется, чем это важно и интересно.

Совсем короткий, но очень толковый обзор.

Совсем краткое резюме:
1. при слияния нейтронных звезд и черных дыр чаще всего не происходит разрушения НЗ (ремарка: а если и происходит, то часто не возникает достаточно догоживущий диск), поэтому в большинстве случаев будет только гравволновой сигнал.
2. Если разрушение все-таки происходит, то это важно для понимания уравнения состояния НЗ.
3. В расчетах таких слияний есть еще много неисследованных деталей.

Представлена компиляция данных по оcтывающим нейтронным звездам (примерно полсотни объектов) и проведен анализ. Показано, что наилучшего согласия теории и наблюдений можно достичь, если в недрах нейтронных звезд есть умеренная протонная сверхтекучесть. Жалко (и странно), что авторы не сделали он-лайн таблицу, которую можно было бы поддерживать (обновлять и тп.).

Пульсар PSR J0337+1715 входит в тройную систему: пульсар образует тесную систему с белым карликом, а вокруг крутится еще один. Т.о., пульсар и белый карлик "падают" в гравполе третьего компонента системы. Ранее, данные по его наблюдениям уже использовались для тестирования теорий гравитации. Теперь авторы добавили новый сет наблюдений, что позволило существенно улучшить пределы. Отклонений от ОТО не видно.

У белых карликов есть верхний предел массы. Так что, если мы постепенно или вдруг увеличим массу такого объекта, то его ждут приключения. Во-первых, он может взорваться - сверхновая типа Ia. А во-вторых, он может таки добраться до чандрасекаровского предела и сколлапсировать в нейтронную звезду. Какой сценарий реализуется, зависит от относительной роли реакций захвата электронов, приводящих к коллапсу, или термоядерного горения, приводящего к взрыву. Полной детальной ясности тут нет, и авторы обозревают, что было получено в последние годы в смысле изучения канала с коллапсом.

Основной интерес связан с тем, что в результате аккреционно-индуцированного коллапса белых карликов можно рождать нейтронные звезды с необычными параметрами. На этом, по большей части, и фокусируются авторы.

В конце апреля произошло знаменательное событие. Впервые от галактического магнитара удалось одновременно зарегистрировать вспышку в радио и в рентгеновском (и мягком гамма) диапазонах. Свойства радиовсплеска очень похожи на быстый радиовсплеск (FRB). Телескоп CHIME зарегистрировал две мощные вспышки длительностью по 5 миллисекунд, разделенные 30-миллисекундным интервалом. Также радио зарегистрировали STARE2 и FAST. Рентгеновскую вспышку зафиксировали INTEGRAL, Konus-Wind, Insigt-HMXT. В данной статье представлены данные INTEGRAL.

Если данная вспышка в самом деле является близким родственником FRB, то мы имеем прямое подтверждение того, что FRB испускают внегалактические магнитары. Правда, пока сильная родственная связь не столь очевидна, хотя и напрашивается.

В ближайшие дни должны появиться статьи других наблюдательных групп. И, конечно, уже вышло несколько теоретических работ на эту тему.

Магнитары! Магнитары!

Все-таки от XTE1810 тоже видят одновременные радио и рентгеновские импульсы. Правда, рентгеновские импульсы в основном выглядят вполне тепловыми, т.е. испускаются просто горячими полярными шапками. Тем не менее, существенно, что растет количество данных о совместных радио и рентгеновских наблюдениях, которые не сводятся к верхним пределам. Не исключено что решение загадки быстрых радиовсплесков и понимание магнитарной активности во всем ее многообразии таки не за горами.

Коллаборация CHIME представила свои результаты по наблюдения FRB-подобного всплеска от галактического магнитара. Напомню, что цимес тут в том, что одновременно наблюдалась вспышка в рентгеновском диапазоне. Это позволяет утверждать, что магнитары способны давать вспышки, подобные быстрым радиовсплескам (FRB).

Заодно свой е-принт arxiv:2005.10828 выложила и коллаборация STARE2, также проводившая радионаблюдения. Чуть позже появились е-принты Insigt-HXMT и Конуса, FAST и AGILE.

Коллаборация Ферми обновила четвертый каталог, основанные на 10 годах наблюдений. В статье кратко описаны обновления (уточнения идентификации и тп.).

Данные доступны здесь.

Команда ASKAP выложила в Архив пачку статей по быстрым радиовсплескам. Флагманская работа опубликована в Nature. Речь идет о нескольких задачах, но главная - использование FRB как зондов межгалактической среды.

На основе уже имевшихся данных, плюс четыре новые локализации FRB (т.е., выборка удвоилась) авторы оценивают плотность межгалактической среды по мере дисперсии радиосигналов. Барионный вклад в полную плотность оказывается равным 5%. Подчеркну: в общем-то это прямые измерения.

См. также пять других статей группы: arxiv:2005.13159, arxiv:2005.13157, arxiv:2005.13158, arxiv:2005.13162. И особенно: arxiv:2005.13160.

Теоретики предсказывают много интересных вещей. Например, гипотетические частицы аксионы могут быть частицами темного вещества. Для аксионов предсказан также т.н. процесс Примакова. В ходе этого процесса аксионы в магнитном поле могут превращаться в кванты электромагнитного поля (см. красивую мультипликацию по этому поводу в фильме В ожидании волн и частиц). Несколько лет назад мы с Максимом Пширковым предложили, что превращение аксионов темного вещества в радиокванты можно наблюдать у объектов Великолепной семерки. У них, во-первых, довольно сильные магнитные поля и большие магнитосферы, а во-вторых, у них нет своего радиоизлучения, поэтому не надо мучиться с выделением слабого сигнала на мощном фоне. И вот, наконец, группа астррономов провела такой поиск.

Увы. Обнаружить сигнал не удалось. Зато это дало возможность поставить очень жесткие пределы на параметры аксионов, что уже неплохо.

Представлены результаты 10 лет наблюдений четырех десятков аккрецирующих рентгеновских пульсаров с помощью системы мониторинга гамма-всплесков Обсерватории им. Ферми.

Идея таких наблюдений состояит в том, что если период пульсаций и положение источника известно, то его сигнал можно эффективно выделять из обзорных сканов, прямые наведение просто не нужны. Ранее подобные исследования эффективно проводились на приборе BATSE Комптоновской обсерватории (похожим обазом работал и RXTE, хотя тут уже есть и заметные отличия, посколько это не был мониторинг всего неба в жестком диапазоне с целью поиска гамма-всплесков).

Такие длинные ряды важны, поскольку позволяют понять, как меняются периоды вращения нейтронных звезд, и как эти изменения коррелируют с темпом аккреции. Хотя основы этой науки были заложены полвека назад, до сих пор остается много нерешенных вопросов и случаются интерсные открытия (см. статью в прошлом выпуске о ретроградном вращении нейтронной звезды в источнике GX 301-2).

Описываются свойства еще одного магнитара (Swift J1818.0-1607), обнаруженного в марте этого года благодаря его вспышке, зарегистрированной спутником Swift. Источник весьма необычный.

Нейтронная звезда находится на расстоянии 4.8 кпк. Период вращения 1.36 с. Магнитное поле оценивается (по торможению) в 7 10¹⁴ Гс. Это дает очень небольшой т.н. характеристический возраст - 240 лет. Скорее всего реальный возраст еще меньше. Т.е., это самый молодой из известных магнитаров в Галактике.

Интересно, что от источника обнаружено довольно мощное радиоизлучение. Это не первый такой магнитар, но все равно это довольно редкое свойство источников данного типа.

И снова про сверхновые, а точнее - про образование в них компактных объектов.

Вот уже сколько лет прошло после наблюдения вспышки SN1987A, а мы до сих пор не знаем, что там образовалось. Или знаем? В статье обсуждается, как новые данные наблюдений свидетельствуют в пользу образования нейтронной звезды, переработанное тепловое излучение которой, возможно, удалось таки разглядеть.

Авторы полагают, что (с некоторыми натяжками) наблюдения можно объяснить в т.н. сценарии минимального охлаждения нейтронных звезд. В этом случае центральнный объект является аналогом т.н. центральных компактных объектов (ССО) типа Cas A.

На мой же взгляд, велика вероятность, что сформировался т.н. спрятанный магнитар (hidden magnetar). Учитывая, что прародитель СН1987А образовался в результате слияния, там сильно раскручивалось ядро, а это неплохие условия для последующего усиления поля динамо-механизмом. Ведь красный гигант не формировался, т.е. не раздувалась оболочка, которая могла бы в итоге сильно затормозить вращение ядра. Так что там можеть скорее аналог других ССО: RCW103 или Kes79.

Хотя очередной сеанс наблюдений LIGO/VIRGO, закончившийся немного раньше из-за пандемии, не порадовал нас новыми слияниями нейтронных звезд, сопровождающимися электромагнитными явлениями, тематика продолжает активно разрабатываться. В данном обзоре неизбежно кратко суммированы основные аспекты слияний. Речь идет не только о том, черная дыра или нейтронная звезда получается в итоге, и от чего это зависит, но и мно что еще: диски, возникающие при слиянии, выброс вещества и т.д.

500-метровый радиотелескоп FAST открыл свой первый быстрый радиовсплеск!

Всплеск FRB18112 был открыт в ноябре после 1500 часов обзора (маловато, ждем от этого инструмента гораздо большего!). У всплеска очень большая мера дисперсии, что может говорить о том, что вспышка произошла далеко (на z~1.9).

Авторы утверждают, что видят некоторые намеки на периодичность в активности первого повторного источника быстрых радиовсплесков. От него зарегистрировано уже много сотен событий. При этом давно известно, что они приходят "пачками", но пока явной периодичности никто не выявлял. Сейчас по итогам примерно пятилетнего мониторинга появляются намеки на период 150-160 дней. Соответственно, авторы делают предсказания по активности исчтоника в середине этого года. Тщательный мониторинг позволит проверить наличие периодичности, так что к осени ждем результатов. Пока же статья направлена лишь в MNRAS, совсем не Science или Nature.

SGR 0526-66 - первый идентифицированный (благодаря повторным гамма-вспышкам) магнитар. С 1979 г. источник не проявлял активности, однако его удалось обнаружить и в спокойном состоянии. В начале это было сделано на Чандре, потом подключился и XMM-Newton. Однако эти инструменты работают в стандартном рентгеновском диапазоне. В жестком рентгене увидеть объект не удавалось вплоть до настоящего времени.

Благодаря 13-часовым наблюдениям на спутнике NuSTAR удалось с хорошей достоверностью (8 сигма) зарегистрировать SGR 0526-66 в диапазоне 10-40 кэВ. Для детального анализа в широком энергетическом интервали использовались совместные данные NuSTAR и Chandra.

В результате получен спектр от несколько десятых кэВ до 40 кэВ, который можно описать суммой чернотельного и степенного, или двумя черными телами (вся поверхность нейтронной звезды плюс горячее пятно) и степенного.

Мониторинг повторяющегося источника FRB 180916 (это тот самый источник, для которого была обнаружена 16-дневная периодичность) на новом большом (64 метра) радиотелескопе на Сардинии принес крайне интересный результат. Три всплеска были зафиксированы на рекордно низкой частоте 328 МГц. Всплески яркие. Но при это на высоких частотах ничего не было видно. Это все очень интригует, поскольку совсем недавно было заявлено о нулевом результате длительного поиска FRB на частоте 332 МГц на 76-метровом телескопе.

Также проводились одновременные наблюдения в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Только верхние пределы.

Довольно остроумным способом авторам удалось показать, что в рентгеновcком пульсаре GX 301-2 ось вращения нейтронной звезды направлена не в ту сторону, в которую направлена ось орбитального вращения.

При прохождении нейтронной звездой периастра (когда темп аккреции и светимость максимальны) наблюдался резкий переход с раскрутки на торможение вращения. Нейтронная звезда тормозилась даже при высокой светимости, хотя только что раскручивалась. Это проще всего объяснить ретроградным вращением.

На Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) с помощью системы Apertif обнаружили быстрый радиовсплеск. Интерес связан с тем, что координаты определены неплохо (эллипс неопределенностей 3.5 минуты на 2.5 секунды!), и видно, что излчуение прошло сквозь гало галактики М33 (в 18 кпк от ее центра). К тому же, М33 погружена в гало М31, т.е. и оно тут повлияло. Это не первый случай, когда FRB просвечивают галактические гало. Но пока это совсем не рядовой случай, тем более, что и галактики-то самые близкие из крупных.

Подробно (и, конечно, для специалистов, но во многом может разобраться и просто что-то понимающий читатель) рассмотрена динамика пары сливающихся нейтронных звезд. Все это иллюстрируется реальными данными по событию GW170817.

Описана амбициозная программа наблюдений пульсаров на новой системе радиотелескопов MeerKAT в Южной Африке. Идея состоит в детальных исследованиях 1000 пульсаров. Будут получены детальные профили, данные по поляризации и многое другое. Как полагают авторы, это поможет приблизится к пониманию ключевых деталей механизма излучения пульсаров. Программа ассчитана на 5 лет. Пока представлены первые результаты.

Как обычно, не надо пугаться объема: много страниц занимает список авторов (и их аффилиации). Речь идет о слиянии с участием нейтронных звезд (хотя бы одной). В электромагнитном диапазоне ничего не увидели (к сожалению, как следует всплеск видел лишь один детектор, а потому зона локализации растянулась на четверть неба), но гравволновые данные дали интересный результат.

Дело в том, что скорее всего мы имеем дело с парой нейтронных звезд. И необычность в том, что полная масса системы составляет примерно 3.4 солнечных. Это заметно тяжелее известных галактических пар из двух компактных объектов этого типа. Причем, вероятно, речь не идет о том, что каждая (или хотя бы одна) из нейтронных звезд очень массивна (на пределе массы). Проблема именно в высокой суммарной массе. Такую величину трудно объяснить в стандартных сценариях формирования двойных нейтронных звезд при нормальных условиях (скажем, при солнечной металличности). А слилось довольно близко - в 160 Мпк от нас. Очень низкую металличность тут трудно ожидать (хотя и можно, пара-то может быть просто очень старой). В общем, основной интерес результат представляет для тех, кто занимается эволюцией двойных систем с нейтронными звездами. Сейчас пойдет поток публикаций с предлагаемыми сценариями, приводящими к такой системе.

Очередная локализация быстрого радиовсплеска. На этот раз это спиральная галактика на z=0.034. Отличилась команда CHIME. Точнее, в начале они, а потом уж подключились все, наблюдая повторы, что и позволило локализовать источник с высокой точностью за счет одновременной регистрации сильно разнесенными инструментами. Снова есть мощное звездообразование, т.е. это, как и в случае первого повторного и локализованного источника, служит аргументами в пользу молодых нейтронных звезд.

Как и год назад в январе CHIME представляет пачку новых результатов по FRB. В прошлом году было 8 новых повторных источников, в этом - 9. Координаты определены не очень хорошо, но для одного все-таки авторы предлагают кандидата в материнские галактики (здесь помогли данные по мере дисперсии).

В статье описывается новая установка для поиска радиотранзиентов. Она имеет низкую чувствиетльность, но очень большое поле зрения. Основная надежда - увидеть близкие FRB (в нашей Галактике или в одной из близких галактик на расстоянии до нескольких десятков МПк, если всплеск яркий). Конечно, могут и не увидеть, но впустую они работать не будут - есть всплески, связанные с Солнцем. Их они уже наблюдают (пока работает две станции из планируемых четырех) .

Впервые обнаружена периодичность в излучении одного из FRB. Это источник FRB 180916.J0158+65, открытый на CHIME. Его недавно удалось локализовать. Он находится в близкой спиральной галактике.

Данные по 28 всплескам показали, что есть период около 16.35 дней. Часть этого периода (примерно четверть) всплески регистрируются, а в остальное время - нет. Никакой однозначной интерпретации периода нет.

Появилась пачка интересных статей от коллаборации NICER. В следующем году мы ждем от нее важных результатов по уравнению состояния нейтронных звезд. Пока - первые ласточки. Этим результатам уже посвящен специальный номер ApJ Letters.

В статье arxiv:1912.05707 описана методика получения ограничений на уравнение состояния. В arxiv:1912.05708 приведена выборка миллисекундных пульсаров, исследуемых NICER. А в arxiv:1912.05704, arxiv:1912.05705, arxiv:1912.05706 приводятся данные по PSR J0030+0451.

Пока ограничения так себе. Но подождем дальнейших публикаций. Если LIGO/VIRGO увидят еще слияния двойных нейтронных звезд, которые удастся отнаблюдать и в электромагнитном спектре, то все вместе может сильно нас продвинуть в понимании поведения вещества при высокой плотности.

Я очень жду существенного продвижения в понимании поведения вещества при высокой плотности благодаря новым данным по нейтронным звездам. В ближайшие годы источниками информации могут быть слияния нейтронных звезд, если их снова (как в 2012) удастся наблюдать и с помощью гравитационно-волновых детекторов, и в электромагнитном диапазоне. А кроме того, данные должен выдать прибор NICER на борту МКС. В данной статье авторы как раз пытаются совместить уже имеющиеся данные с NICER и LIGO/Virgo. К данным NICER у коллег есть вопросы (точнее к тому, как они были обработаны), но в течение года можно ожидать прогресса, так что уже можно начинать готовиться - и почитать данную статью.

Вот, наконец, и первые результаты с WSRT/Apertif. Инструмент успешно видит повторы FRB 121102 и не видит повторы второго репитера. Пока ничего супернового. Растет статистика. Но в новом году ждем новых открытий.

Проект Living Reviews in Relativity хорош тем, что люди пишут большие обзоры, выложенные в сеть, а потом их апдейтят. Вот это как раз апдейт обзора трехлетней давности. За эти три года произошло суперважное: собственно, все увидели. Был открыт источник GW170817 - слияние нейтронных звезд, которое удалось отнаблюдать и в гравволнах, и в гамма, и, важно для обзора, увидели килоновую.

Килоновые - это оптические транзиенты, связанные с радиоактивным распадом элементов, синтезированных в результате слияния нейтронных звезд (или нейтронной звезды и черной дыры). Они важны тем, что в них рождается много тяжелых элементов. Это долго предсказывали, моделировали, но пока всего раз отнаблюдали. Надеемся, что вскоре увидят еще.

Обзор охватывает все вопросы, касающиеся килоновых. Вводная часть понятна даже для тех, кто далек от этой тематики, хотя основная часть, конечно, для специалистов.

Детальная обработка спектра транзиента, возникшего после слияния двух нейтронных звезд, показала наличие стронция. С одной стороны - это все в соответствии с предсказаниями моделей синтеза элементов в процессе слияния, с другой - это важный шаг вперед, позволяющий, в том числе, количественно проверять предсказания моделей.

Все страньше и страньше.

В начале у некоторых ультрамощных рентгеновских источников открыли периоды. Т.о., оказалось, что это нейтронные звезды. Значит, надо придумывать режим аккреции, позволяющий видеть сверхкритический рентгеновский поток. А теперь у одного из таких источников открыли туманность.

Параметры туманности позволяют оценить полную энергетику источника, т.е. учесть вклад, во-первых, не связанный с электромагнитным излучением, а во-вторых, вклад, усредненный по всем направлениям. Получилось много энергии!

Т.о., от двойной системы должен оттекать мощный поток вещества (большой темп потери массы и большая скорость). Возраст туманности оценивают минимум в 70 000 лет.

Исследования быстрых радиовсплесков стимулируют более детальное изучение и нашей Галактики. Дело в том, что надо аккуратно учитывать, как галактическая межзвездная среда влияет на распространение радиосигнала (в частности, влияние выражается в том,ч то сигналы на низких частотах приходят позже).

Галактика состоит из несколькоих компонентов. В данной статье исследуется вклад среды гало Галактики в меру дисперсии.

Авторы детально изучают вопрос. Удобно, что они дают аналитическое выражение для учета вклада гало. Новые результаты дают чуть большую меру дисперссии, чем "классическая" величина. С другой стороны, получается чуть меньше, чем в другом недавнем исследовании, с чьими результатами авторы сравнивают свои.

На системе радиотелескопов ASKAP авторы проводили 300-часовой обзор области неба в направлении скопления галактик в Деве. За время наблюдений был обнаружен один радиовсплеск. Но! У него большая мера дисперсии. Т.е., скорее всего это фоновый всплеск, произошедший далеко за скоплением.

О чем это говорит? На мой взгляд, это косвенный аргумент против пульсарной модели быстрых радиовсплесков, т.к. она предсказывает, что источники должны быть относительно близкими, а значит, мы были бы вправе ожидать что-то увидеть от скопления в Деве.

С помощью системы телескопов ASKAP авторы обнаружили радиовсплеск, который удалось хорошо локализовать. Удалось выявить галактику, в которой он вспыхнул. Она имеет не очень большую массу, находится на красном смещении z=0.48 и в ней идет вполне приличное звездообразование. Но кроме того, по дороге всплеск "прошил" гало массивной галактики на z=0.36. В результате удалось ограничить параметры газа в гало.

С помощью нового инструмента CHIME открыто восеь источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. К сожалению, локализация с помощью самой установки CHIME недостаточно хороша, для того чтобы идентифицировать материнские галактики. Однако, по всей видимости точности локализации хватит, чтобы другие радиотелескопы, работающие в северном полушарии, могли путем совместных наблюдений дать в ближайшие месяцы точные координаты.

Несмотря на отсутствие точной локализации новые результаты дают много важной информации. Правда, она скорее все запутвает. Т.е., новые данные не хотят легко укладываться в рамки популярной гипотезы, что повторные источники - это более молодые магнитары, сидящие в областях звездообразования в достаточно плотной среде (связанной с остатком недавнего взрыва сверхновой).

Обнаружены повторные события от еще одного источника быстрых радиовсплесков. Это источник FRB 171019, обнаруженный на установке ASKAP.

Повторные события почти в 1000 раз слабее. Это, по мнению авторов, говорит, что если достаточно долго мониторить все источники ярких одиночных всплесков с помощью гораздо более чувствительной аппаратуры, то будут зарегистрированы повторы. Посмотрим.

Быстрые радиовсплески уже использовали для постановки ограничений на параметры фундаментальных теорий, в том числе и данная группа авторов. Но данные становятся все детальнее, и в статье дается новый предел. Во-первых, заметно улучшается (на три порядка) предел на нарушение слабого принципа эквивалентности. Во-вторых, дается существенно лучший (на порядок) предел на массу фотона. Делается это по наблюдениям времени приходя импульсов на разных частотах. Согласно слабому принципу эквивалентности все фотоны имеют одну скорость (в вакууме), соответственно, ищут отклонения от этого.

Глитчи - это эпизоды внезапного ускорения вращения нейтронных звезд. Изучают их уже полвека, но пока так и нет окончательной модели. Поэтому крайне важны новые детальные наблюдения. Авторы детально исследуют поведение пульсара в Парусах до, во время и после глитча (наблюдения велись на 26-метровом радиотелескопе в Тасмании). Получено три важных результата.

Во-первых, удалось увидеть рост частоты вращения с характерным временем 12 секунд. Это рекорд. Ранее (также для пульсара в Парусах) самое короткое время раскрутки было раза в три больше. Во-вторых, продемонстрирование наличие сильной раскрутки пульсара (частота заметно выше той, что будет достигнута после релаксации) и экспоненциальной релаксации. В-третьих, получены указания на то, что перед глитчем частота вращения немного падает.

Многие из моделей не могут сходу объяснить все три обнаруженных явления (отметим, что третье установлено не со слишком высокой надежностью). Так что потенциально это все очень интересно.

Еще одна локализация одиночного быстрого радиовсплеска. На этот раз использовалась установка DSA-10 (я рассказывал о ней в прошлом выпуске). Всплеск FRB 190523 оказался расположенным в массивной галактике с низким темпом звездообразования (ситуация похожа на случай с всплеском, локализованным на ASKAP, см. прошлый выпуск). Это ставит проблемы перед моделями с молодыми нейтронными звездами (магнитарми, экстремальными пульсарами и тп.). Я бы сказал, что это повышает вероятность того, что популяция FRB неоднородна.

По всей видимости, к лету 2020 года мы будем гораздо лучше понимать, как ведет себя вещество в недрах нейтронных звезд. Это будет и большим прорывом для ядерной физики. А произойдет это частично благодаря изменениям радиусов нейтронных звезд с помощью установки NICER на МКС, а частично благодаря данным с гравитационно-волновых антенн. Вот о том, как наблюдения слияний с участием нейтронных звезд помогают выявить особенности взаимодействия частиц при высокой плотности, и идет речь в обзоре.

У Великолепной семерки прибавление, да какое!

Некоторое время назад по наблюдениям на Чандре было заподозрено, что пульсар PSR J0726-2612 имеет тепловое рентгеновское излучение и может быть похож на объекты Семерки. Новые наблюдения на XMM-Newton подтверждают это.

Авторы смогли достаточно хорошо изучить тепловой рентген, испускаемый поверхностью этой нейтронной звезды. Также выяснилось, что источник раз в 10 ближе, чем предполагали по радиоданным. Т.о., это действительно источник, очень похожий на "ковбоев". Но с радио!

У Великолепной семерки, несмотря на тщательные поиски, не удалось обнаружить радиоизлучение (Kondratiev et al. 2009). Однако авторы поисков сразу сказали, что это может быть связано с тем, что луч не попадает на нас. И надо просто открывать больше объектов - чтобы повезло. Вот: повезло!

Очередной большой обзор по быстрым радиовсплескам. Всем рекомендую. И ждем результатов CHIME и ASKAP. По слухам там много-много всего интересного.

Впервые быстрый радиовсплеск произошел в поле зрения оптического телескопа, а точнее - приборов спутника TESS. Очевидно, увидеть ничего не удалось. Это налагает еще более жесткие пределы на катастрофические сценарии типа сверхновых. См. также 1906.09793, где представлено четыре новых всплеска, зарегистрированных в Парксе. Для всех событий измерена поляризация. Один всплеск был очень ярким.

Важный результат. Система телескопов ASKAP впервые позволила локализовать одиночный FRB. Он произошел в галактике на красном смещении z=0.3. Галактика массивная, но с низким темпом звездообразоования. Источник в 4 кпк от центра. Интересно, что всю меру дисперсии можно объяснить межгалактикой, т.е. вокруг источника относительно чисто.

Команда UTMOST предсавляет несколько новых быстрых радиовсплесков. Некоторые из них выделяются. Так например, FRB181016 имеет рекордную меру дисперсии почти 2000 и самую большую изотропную радиосветимость 10⁴⁴ эрг/c (разумеется, эта величина рассчитывается при ряде модельных предположений).

См. также arxiv:1905.02415 о работе UTMOST по поиску пульсаров, магнитаров и радиотранзиентов. И arxiv:1905.02429, где приводится обсуждение возможности наблюдения оптических транзиентов, связанных с быстрыми радиовсплесками.

Новый рекорд! Если до этого самая массивная нейтронная звезда имела массу 2.01 солнечной, то теперь - 2.17 (разумеется, есть доверительный интервал для этих измерений, но предыдущий рекорд точно побит).

Новый рекордсмен - пульсар в двойной системе, открытый в 2012 году. Спутником является белый карлик. За несколько лет наблюдений удалось измерить задержку Шапиро, что и позволило достаточно точно определить массу.

Напомню, что такие измерения крайне важны, т.к. мы хотим понять предел, разделяющий нейтронные звезды и черные дыры. Он определяется физикой недр нейтронных звезд, о которой известно недостаточно много, а потому данный результат важен и для фундаментальной физики (в лице квантовой хромодинамики).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.

Очередной обзор по быстрым радиовсплескам. Однако в данном случае статус статьи обещает, что она станет стандартной ссылкой на несколько лет.

В некотором смысле первой молекулой, возникающей во вселенной, является ион НеН+. С помощью инфракрасного телескопа SOFIA, установленного на самолете, удалось обнаружить этот ион при наблюдении планетарной туманности NGC7027. До этого его удавалось наблюдать только в лабораторных условиях.

В обзоре обсуждается, какие ограничения на уравнение состояния нейтронных звезд удалось получить по наблюдениям гравитационно-волнового всплеска и сопутствующих электромагнитных сигнадов от слияния нейтронных звезд.

Напомню, что ожидается регистрация примерно десятка слияний с участием нейтронных звезд в течение ближайшего года. Так что, вероятнее всего, к концу 2020 (также за это время появятся данные с рентгеновского телескопа NICER) мы будем гораздо лучше знать, из чего сделаны нейтронные звезды.

Короткая, простая, но важная статья.

Авторы используют небольшую (~20), но достаточно однородную выборку быстрых радиовсплесков, зарегистрированных на установке ASKAP. Это позволяет сделать интересные выводы на основе статистики вспышек.

Темп всплесков сильно превосходит темп слияний компактных и объектов, и примерно в 10 раз уступает темпу вспышек сверхновых. Полученное число хорошо совпадает с оценкой темпа гипервспышек магнитаров, а также с оценкой темпа рождения магнитаров (что отмечалось уже в 2007 г., но теперь это более надежный вывод). Все данные по использованной популяции можно объяснить в рамках гипотезы о том, что все события имеют одну природу.

В Ахив выкладывают статьи из специального номера Sci. China-Phys. Mech. Astron., посвященного первым результатам и работе телескопа FAST. Напомним, что это новый 500-метровый китайский радиотелескоп, похожий на Аресибо, только больше и новее.

Полноценная научная работа только начинается, но, как всегда, на стадии испытаний и наладки проводились наблюдения и были полученые интересные результаты. В данном случае - обнаружен пульсар. Первый наблюдения нового источника были сделаны еще в 2017 г. Открытие затем было подтверждено на других инструментах.

О текущем состоянии FAST можно почитать в статье arxiv:1903.06324. А вводная статья ко всему специальному номеру журнала - arxiv:1903.07240.

Показательно, что уже проведены успешные наблюдения вращающихся радиотранзиентов arxiv:1903.06364. Значит, и результаты по быстрым радиовсплескам не за горами.

Если FAST только начинает работу, то ASKAP уже работает во всю. Появилась очередная статья по поиску повторяющихся быстрых радиовсплесков на этой установке.

К сожалению, новых повторных всплесков не обнаружено.

Авторы скрестили космологическое моделирование с помощью программы Illustris с популяционным синтезом двойных систем. В итоге, они представляют расчеты того, как меняются свойства сливающихся компактных объектов примерно от z=12. Рассчитывается, как меняется спектр масс сливающихся в разные эпохи объектов. Интересным выводом является довольно слабая зависимость спектра масс сливающихся объектов от эпохи (т.е., от красного смещения).

Представлены результаты длительных одновременных наблюдений источника повторяющихся быстрых радиовсплесков (FRB 121102) на высокой частоте на 100-метровом телескопе в Эффелсберге и на низки чатсотах на LOFAR. За время наблюдений было обнаружено 9 всплесков на частоте 1.4 ГГц в Эффелсберге и ни одного на LOFAR. Это исключает существенный рост спектра в низкочастотную область.

Авторы переобработали данные 2001 г., в которых был обнаружен первый - т.н., лоримеровский (по фамилии первого автора статьи), - быстрый радиовсплеск, и открыли еще один. По дате наблюдения он получил обозначение FRB010312. Это самый широкий (т.е., длинный) из известных всплесков. Кроме того, у него одна из самых больших мер дисперсии.

Т.о., полагают авторы, в данных могут быть и другие пока невыявленные быстрые радиовсплески.

Поскольку выявлять всплески (а особенно отличать их от помех) - очень сложная задача, астрономы начинают применять все более сложные алгоритмы. В частности, - нейронные сети. Об этом можно прочесть в arxiv:1902.06343.

В последние несколько лет внимание астрофизиков привлекли объекты, получившие название "ТэВные гало". Это околопульсарные туманности, открытые наземными гамма-телескопами Milagro и HAWC. Морфология такова. Вокруг пульсаров могут быть т.н. пульсарные туманности (PWN - pulsar wind nebula), которые еще называют плерионами (пример - Крабовидная туманность). Их наблюдают в том числе и в Тэвном диапазоне на наземных черенковских телескопах вроде HESS и Magic. Снаружи может наблюдаться нормальный остаток сверхновой - SNR (supernova remnant) (а может и не наблюдаться - у Краба вот такого нет). Проявления остатка связаны со взаимодействием сброшенного при взрыве сверхновой вещества с межзвездной средой, а пульсарная туманность - с накачкой электрон-позитронными парами. Т.е., если выключить пульсар, то на остатке это не скажется, а туманность со временем погаснет. Так вот, ТэВные гало - это третий - промежуточный, - элемент. Они больше PWN, но меньше SNR. Их наличие также связано с активностью пульсара - с ветром релятивистских частиц. Их изучение только начинается.

Что существенно, пульсары чаще всего (от трех четвертей до почти 90% случаев, если речь идет о молодых объектах) не светят в нашу сторону. Поэтому бОльшую часть этих объектов мы упускаем. в том чисде, если они расположены вблизи от нас (такие пульсары могут вносить большой вклад в поток "лишних" позитронов, открытый с помощью прибора PAMELA и подтвержденный с помощью AMS-02). Но туманности и гало все равно должны быть видны! Обнаружить PWN по их гамма-излучению сложно, т.к. у черенковских телескопов небольшое поле зрения. А вот HAWC просматривает половину небесной сферы. Поэтому в ближайшем будущем возможно обнаружение десятков пульсаров по их ТэВным гало, хотя сами пульсары на нас не светят. Вот этому и посвящена статья.

См. также недавние статьи по той же тематике: arxiv:1703.09704 и arxiv:1702.08280.

Представлен новый каталог источников по данным космического гамма-телескопа Ферми. В нем более 5000 источников, около трети из них неотождествлены. Более половины источников (почти 3000) - активный ядра галактик (блазары). Также в каталоге почти 250 пульсаров. Это данные восьми лет наблюдений (третий каталог, представленный в 2015 г., был основан на 4 годах работы).

Коллаборация CHIME - это новый канадский радиотелескоп, - представляет свои первые работы по быстрым радиовсплескам. И сразу - Nature. Потому что важно.

Во-первых, важно уже, что CHIME видит всплески. Во-вторых, и это еще важнее, видит их на низких частотах - вплоть до 400 МГц, - что ранее не удавалось никому. В-третьих, обнаружен второй источник повторных всплесков.

Во второй статье arxiv:1901.04525 детально представлены результаты по второму повторному источнику.

Это отчасти обзор, отчасти - нет. Авторы собрали все данные по циклотронным линиям нейтронных звезд. В основном это компактные объекты в тесных двойных системах с аккрецией, но есть и одиночные. Циклотронные линии - по сути, единственный достаточно прямой метод измерения магнитного поля нейтронных звезд. Косвенные методы калибруются по точным циклотронным значениям. Пока их не слишком много - менее полусотни, - но, вероятно, новые спутники в ближайшие годы помогут увеличить их число.

Представлены результаты обработки данных 11-летних наблюдений в рамках программы NANOGrav. Идея состоит в обнаружении длинноволновых гравитационных волн от пар сверхмассивных черных дыр по высокоточному таймингу примерно двух десятков пульсаров. К сожалению, сигнал они пока не видят.

Новый номер Nature Astronomy посвящен десятилетию изучения быстрых радиовсплесков (см. обзор по этим источникам в УФН). В Архиве появилось несколько статей из этого номера.

Статья Лоримера самая обзорно-вводная - с нее лучше начать.

Далее, можно почитать статью Кулкарни arxiv:1811.00448, в которой проводятся параллели между историей изучения гамма-всплесков и радиовсплесков.

Затем - работу arxiv:1811.00194, посвященную попыткам увидеть источники быстрых радиовсплесков в других диапазонах.

Моделям всплеском посвящена посредственная заметка arxiv:1811.00605.

Использование быстрых радиовсплесков в качестве космологических зондов обсуждается в arxiv:1811.00197.

Keane в своей заметке arxiv:1811.00899 обсуждает будущее исследований быстрых радиовсплесков.

Наконец, в arxiv:1811.00360 авторы обсуждают возможность того, что популяция быстрых радиовсплесков не однородна. Наверное, если выбирать две статьи для чтения из семи, то я бы к лоримеровской добавил как раз эту.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.

Система NGC 300 ULX1 очень любопытна. В этом ультрамощном рентгеновском источнике не только находится один из немногих известных рентгеновских пульсаров. Еще там в 2010 году вспыхнул мощный оптический транзиент, получивший классификационное обозначение SN 2010da. Но это не сверхновая. Это ложная сверхновая (supernova impostor). Такие события имеют высокую оптическую светимость, но там нет коллапса, мощного энерговыделения в виде нейтрино, нет сброса большой массы. Подобные катаклизмы происходят на поздних стадиях эволюции массивных звезд.

Аккрецирующая нейтронная звезды в системе NGC 300 ULX1 показывает гигантский темп ускорения вращения. За 4 года наблюдений период уменьшился со 126 секунд до 18! И, видимо, началось это вскоре после SN 2010da.

Авторы представляют новые наблюдения системы и обсуждают ее свойства. Предлагается гипотеза ретроградного аккреционного диска. Т.е., после вспышки 2010 г. вокруг нейтронной звезды образовался мощный диск, вращающийся в сторону, противоположную вращению самой нейтронной звезды. И сейчас мы наблюдаем быструю раскрутку компактного объекта в обратную сторону. Если темп аккреции не упадет, то в ближайшие годы период уменьшится до нескольких секунд.

В октябре в Архиве появилось множество статей по быстрым радиовсплескам. Установка ASKAP представила два десятка новых событий. Разные группы исследовали свойства радиовсплесков. Для одного из них предложен кандидат в материнские галактики. Но данный обзор о другом.

В нем речь идет о теориях. В настоящий момент мы не знаем, как возникают быстрые радиовсплески. Ясно только, что это внегалактические нетепловые источники. Поэтому простор для фантазии довольно велик. Хотя, все ограничениям удовлеторяют, пожалуй, только модели с молодыми нейтронными звездами. Соответственно, всплески связаны или с вращательной или с магнитной энергией этих компактных объектов.

На русском же языке желающие могут почитать наш обзор в журнале УФН.

Это рекорд!
Период вращения нейтронной звезды, наблюдаемой как радиопульсар, составляет 23.5 секунды.
Наблюдения проводились на очень низких частотах (135 МГц) на установке LOFAR.
Не исключено, что это все-таки "родственник" Великолепной семерки, хотя пока тепловой рентген и не увидели, но пределы не очень сильные. Как бы то ни было, описание эволюции этого источника представляет собой интересную задачу. И ее решение может вывести на интересные особенности эволюции (и вообще - астрофизики) нейтронных звезд.

Рекорд! Рентгеновский телескоп NICER на борту МКС, предназначенный для изучения тесных двойных систем с аккрецирующими нейтронными звездами, определил параметры орбиты одной из систем. Орбитальный период всего лишь 36 минут. Это рекорд для аккрецирующих двойных с нейтронными звездами.

Разумеется, компаньон нейтронный звезды имеет очень небольшую массу - примерно 0.02 солнечной. Это "обмылок" маломассивного компаньона, который почти весь перетек на пульсар.

Речь идет о проверке сильного принципа эквивалентности. PSR J0337+171 находится в иерархической тройной системе. Сам пульсар образует пару с белым карликом, и на широкой орбите вокруг этой пары находится еще один белый карлик. Тщательный анализ довольно продолжительного мониторинга (800 наблюдений за 6 лет) пульсара позволил дать сильные ограничения на отклонения от принципа эквивалентности в достаточно сильном гравитационном поле.

Большой обзор по теме. Описана и теория, и наблюдения. Но именно наблюдениям и их интерпретации (а не моделям внутреннего строения) уделено наибольшее внимание. Отличный обзор для специалистов. Через год на спецкурсе именно этот обзор заменит у меня предыдущие по теме.

Интересный обзор. Посвящен он, в первую очередь и в основном все-таки именно сверхновым, а не нейтронным звездам. Описаны и данные наблюдений, и результаты моделирования, и нерешенные проблемы. Где можно, авторы коротенько пробрасывают связь собственно со свойствами нейтронных звезд, так что сверхновые даны в контексте, но мне контекста было маловато.

Как известно, мы до сих пор не знаем, какой компактный объект возник в результате вспышки сверхновой 87 года в Магеллановом облаке (я так думаю, что там "спрятанный магнитар"). Во многом это связано с тем, что в рентгеновском диапазоне центральная часть остатка долго остается непрозрачной. Детальному рассмотрению этого вопроса и посвящена статья.

Авторы представляют наблюдения в разных диапазонах (миллиметры, ИК, оптика, УФ, рентген) и дают верхние пределы на излучение компактного объекта. Предел на болометрическую светимость примерно 100 светимостей Солнца. Как ни странно, но авторы показывают, что из инструментов ближайшего будущего скорее всего JWST и E-ELT смогут дать данные по центральному источнику (они должны увидеть переизлученное темпловое рентгеновское излучение поверхности).

См. также статью arxiv:1805.04528 той же группы на ту же тематику, но без жесткой привязки к SN1987A.

Обзор посвящен недрам нейтронных звезд. Автор показывает, как изучение свойств этих объектов помогает лучше понять ядерную физику, и наоборот. Отдельно обсуждается, что могут быть всеовлновые наблюдения гравитационно-волновых всплесков, связанных со слияниями нейтронных звезд.

Обзор достаточно популярный, потому практически всем рекомендуется.

Обнаружен самый большой скачок периода у пульсара в Крабе. Причем зарегистрирован он после самого длинного периода без глитчей (с 1984 г.) у этой нейтронной звезды. Никакие другие параметры не изменились. Т.е., не поменялся профиль импульса, рентгеновская светимость и т.п. Только вращательные параметры "дернулись".

Кстати, пока кто-то изучает самый известный пульсар, лругие - открывают новые. Представлены данные по 45 новым радиопульсарам по данным Green Bank: arxiv:1805.04951. Среди них есть и интересные: новая пара из двух нейтронных звезд, пульсар с нуллингом и т.д. Собственно, это не собственно открытия, а т.н. timing solutions, т.е. теперь про эти пульсары известно достаточно много (благодаря новым наблюдениям, описанным в статье), чтобы делать всякие далеко идущие выводы. Например, для невоторых двойных объектов измерены массы, а для объектов, включенных в сети пульсарного тайминга с целью поиска гравитационных волн, существенно уточнены все параметры. Для многих объеков измерены скорости движения.

Представлены даные уточненного анализа свойств гравитационно-волнового всплеска GW170817. Уточнены параметры двойной системы. К сожалению, так и не удается сказать сливались ли две нейтронные звезды, или нейтронная звезда с необычно легкой черной дырой.

См. также arxiv:1805.11581, где представлены результаты по ограничениям на уравнение состояния нейтронных звезд (в предположении, что слились две нейтронные звезды).

Быстрые радиовсплески остаются жгучей загадкой. Лишь один источник демонстрирует повторные вспышки. Будущие наблюдения должны обнаружить и другие примеры повторов. О наилучшей стратегии поиска повторных источников, и также о ближайших перспективах можно прочесть в статье. Безусловно, важный вклад внесет инструмент CHIME, но, как полагают авторы, лишь в результате совместных наблюдений с другими установками, поскольку CHIME - неподвижный инструмент, работающий в сканирующем режиме.

Послушать свежую научно-популярную лекцию по быстрым радиовсплескам можно здесь. А обзор, предназначенный как для специалистов, так и для более широкой продвинутой публики, скоро появится в УФН.

Авторы проводят популяционный синтез двойных систем с целью оценить количество пар пульсар-черная дыра. Темп рождения пар черная дыра - нейтронная звезда получается порядка 1-10 за миллион лет. Т.е., в Галактике их 10-100 тысяч. Но, конечно, не все пульсары активны (тем более, что в такой ситуации трудно получить миллисекундный пульсар). В итоге, у нас всего 3-80 пар пульсар-черная дыра. Новый радиотелескоп FAST сможет увидеть около 10% таких систем. Т.о., если удача не улыбнется, то придется ждать SKA.

Очередной небольшой обзор по теме. Скоро должен выйти и наш.

А вот и новые измерения поляризации для двух FRB подоспели: arxiv:1804.09178.

Хороший обзор по внутреннему строению нейтронных звезд и свойствам вещества внутри них. В целом - на уровне хорошего университетского спецкурса. Но при этом каждый раздел начинается с более доступного изложения основных фактов. Т.е., дойдя до более сложных частей, можно перескакивать вперед, пропуская их, если детали не нужны.

Довольно много места посвящено гипотетическому кварковому веществу в центральных частях компактных объектов, что отчасти отражает интересы авторов.

Некоторые сверхновые выделяются мощностью электромагнитного излучения, в первую очередь - в оптике. Их не много: примерно одна на тысячу. Зато их видно с больших расстояний. Для их ообъяснения необходимо привлекать некоторые дополнительные механизмы. Уточню, что речь идет не о полной мощности, а именно о высвечиваемой энергии (осноновная энергия все равно уходит в виде нейтрино).

В обзоре рассматриваются различные модели, объясняющие физику сверхярких сверхновых. А также, разумеется, данные наблюдений.

Авторы рапортуют об обнаружении циклотронной спектральной линии у ультрамощного рентгеновского источника (ULX) в галактике М51. Если это электронная циклотронная линия, то поле получается равным 4 10¹¹ Гс, что нормально. А если протонная - то 7 10¹⁴ Гс. Это уже много, если источник не является очень молодым (поле такой величины должно довольно быстро затухать - за сотни тысяч лет, если говорить о дипольном). Как бы то ни было, наличие линии говорит о том, что мы снова имеем дело с ULX, сердцем которого является нейтронная звезда, а не черная дыра. Тогда это уже пятый такой источник.

Другая интересная статья про ULX посвящена недавно открытому (четвертому) источнику этого типа с нейтронной звездой: arxiv:1803.02367. Авторы смогли показать, что в этой системе есть высокоскоростное истечение (скорость 0.24с, примерно как у SS433) с необычно большим потоком кинетической энергии, превосходящим рентгеновскую светимость раз в 50.

Большой обзор по рентгеновским двойным. В основном представлена феноменология.

Новые наблюдения на UTMOST позволили открыть и детально исследовать интересный быстрый радиовсплеск.

Впервые удалось детально исследовать микроструктуру временного профиля. Это удалось, как благодаря возможностям установки UTMOST, так и из-за того, что у всплеска рекордно низкая мера дисперсии - менее 200.

Изучение микроструктуры позволило обнаружить некоторые сходства с единственным источником повторяющихся всплесков. Хотя мониториннг FRB170827 пока (?) не показал повторов. Возможно, надо смотреть на более крупных инструментах (Аресибо, FAST).

Обзор не такой уж и короткий - почти полсотни страниц. Правда, более трети объема занимает список литературы. Так что, с одной стороны, изложение действительно компактное (плюс, обзор хорошо проиллюстрирован), а с другой стороны - собрана достаточно полная библиография. Всем рекомендуется!

Нейтронные звезды наблюдают не только как радиопульсары, но и как гамма-пульсары. Спутник Ферми внес особенно большой вклад в обнаружение таких объектов. И радио, и гамма-излучение имеют нетепловую природу. Излучение испускается заряденными частицами в магнитосфере пульсара. Но в разных диапазонах направленность излучения разная. Как правило, гамма-луч шире. Поэтому не редкость, когда гамма-пульсар виден, а радио - нет. Но не в случае миллисекундных пульсаров. У них радиолуч достаточно широкий. И вот все-такии удалось открыть гамма-пульсар, который в радиодиапазоне выглядит тихим.

Все это важно, в первую очередь, в контексте понимания механизма излучения радиопульсаров. Здесь еще очень много белых пятен. И обнаружение необычных объектов может позволит продвинуться в разрешении загадки.

Анализируя спектр одного из ультрамощных ренгеновских источников с нейтронной звездой, авторы обнаружили спектральную деталь, которая очень похожа ни циклотронную линию. Если эта интерпретация верна, то у нейтронной звезды нормальное магнитное поле 10¹² Гс. Это соответствует оценке поля по темпу изменения периода вращения данной нейтронной звезды. Т.о., вероятно, для объяснения этого ультрамощного источника не нужны сильные магнитные поля.

В прошлом году было объявлено об открытии очень тесной пары из двух нейтронных звезд, и вот рекорд уже побит. В данном случае компактные объекты делают оборот вокруг общего центра масс менее чем за 2 часа! Соответственно, система сольется всего лишь через 46 миллионов лет. Тоже рекорд. Новая система позволит с более высокой точностью проверять предсказания теорий гравитации.

В полку экзотики прибавленьице!

Авторы показывают, что в молодой вселенной могли формироваться такие экзотические объекты как пионные звезды. Это подвид бозонных звезд, но не столь экзотичные (все в пределаз Стандартной модели). При радиусе, как у планеты или небольшой звезды (10-100 тыс км.) они могут иметь массу от десятков солнечных до 250 масс Солнца.

Разумеется, природа не обязана следовать всем указаниям теоретиков.

Обнаружена интересная пара компактных объектов. Один из них является пульсаром. Но он не был раскручен, как типичные радиопульсары в тесных двойных. Это молодой объект с периодом около 315 мсек и характеристическим возрастом 2.1 млн. лет. Магнитное поле - нормальное (10¹² Гс). Второй компонент или белый карлик, или нейтронная звезда - пока это не удается установить. По всей видимости, такие пары довольно редки и обнаружить их не просто.

У рентгеновского источника NGC 300 ULX1 обнаружен период около 30 секунд. По всей видимости, это период вращения нейтронной звезды. Кроме того, оказалось, что период быстро уменьшается - это один из самых высоких темпов раскрутки нейтронной звезды. И это на фоне того, что ее светимость почти не меняется! В общем - любопытно.

Представлен каталог жестких рентгеновских источников по данным Swift-BAT за почти что 9 лет работы. В каталог попало более 1600 объектов. В основном это активные ядра галактик разных типов, а также аккрецирующие тесные двойные системы с компактными объектами. Также присутствуют пульсары, и есть заметное количество неотождествленных источников. Сам каталог можно найти здесь.

У меня есть полная уверенность, что еще до запуска космического гравитационно-волнового интерферометра LISA мы будем знать, что можно ожидать от него, благодаря данным по пульсарному таймингу. Кажется, вот-вот и сигнал будет зарегистрирован. Однако пока лишь верхние пределы. Вот еще один. Важно, что пределы опускаются все ниже, и уже прошли зону оптимистичных предсказаний, вторгшись в область реалистичных прогнозов. Посмотрим, что будет, когда все три коллектива, занимающихся подобными наблюдениями, проведут очередную совместную обработку данных.

Авторы смогли измерить линейную поляризацию (она оказалась под 100%) и мера вращения для вспышек FRB 121102. Полученные данные говорят о плотной среде с достаточно высоким магнитным полем. Похожие свойства имеет среда вблизи сверхмассивных черных дыр. Однако более вероятным представляется то, что мы имеем дело со средой в молодом остатке сверхновой в области звездообразования.

Впервые удалось определить направление вращения радиопульсара. Это удалось сделать для миллисекундного (раскрученного) пульсара в системе PSR J0737-3039A, известной как "двойной пульсар" (ранее обе нейтронные звезды наблюдались как радиопульсары, сейчас из-за прецессии более молодой объект не виден как пульсар). Направление вращения в ту же сторону, что и орбитальное.

Идея метода была описана в 2014 году. Суть в том, что наблюдается не только основной сигнал пульсара А (раскрученного), но и сигнал, связанный с воздействием излучения пульсара А на магнитосферу пульсара В (поскольку А, более мощный, влияет на магнитосферу пульсара В). И в зависимости от того, сонаправлены ли вектора вращения (собственного и орбитального) или нет (prograde или retrograde), модулированный период будет различным. Ситуация аналогична различию между солнечными и звездными сутками на Земле: 24 часа и 23 часа 56 минут (если бы Земля вращалась вокруг своей оси не в ту же сторону, что она вращается вокруг Солнца, то разница была бы обратной: звездные сутки были бы длиннее солнечных). Т.е. возмущение пульсаром А магнитосферы пульсара В позволяет измерить период вращения пульсара А с точки зрения наблюдателя на пульсаре В. Сейчас накопленных данных хватает для того, чтобы утвердать, что вектора сонаправлены.

Короткий, но емкий, обзор по "биоразнообразию" нейтронных звезд и связям между разными типами. Т.е., по моей любимой теме :)

Большой обзор, посвященный рентгеновским барстерам. Их вспышки связаны со взрывным термоядерным горением на поверхности нейтронных звезд в тесных двойных системах. Кроме собственно интересной физики, в последнее время эти источники активно используются для определения ключевых параметров нейтронных звезд: масс и радиусов. А это содержит в себе информацию о важном вопросе в ядерной физике - об уравнении состояния сверхплотного вещества.

Как и ожидалось, специалистам по уравнениям состояния понадобилось не так уж много времени, чтобы начать использовать данные о гравитационно-волновом всплеске от слияния нейтронных звезд, чтобы попробовать получить важнейший параметр - максимальную массу (невращающейся) нейтонной звезды. Величина получается не превосходящей 2.2 массы Солнца.

См. также arxiv:1711.00473, где другая группа авторов получает аналогичную оценку.

Обнаружен интересный пульсар в двойной системе. Эта система сольется всего лишь через 76 миллионов лет. В ней наблюдаются самые сильные релятивистские эффекты. Это связано с тем, что система очень компактная - орбитальный период 4.4 часа. Массы нейтронных звезд вполне заурядные (1.34 и 1.39 масс Солнца), так что тут новостей нет. Зато система позволяет быстрее и лучше проверять предсказания теорий гравитации. Так что это, в первую очередь, новая гравитационная лаборатория.

Небольшая заметка в материалах недавней конференции посвящена первым шагам в работе прибора NICER, установленного на борту МКС. Основная задача прибора - изучение рентгеновских двойных с нейтронными звездами с целью измерения их масс и радиусов. А это, в свою очередь, позволит определить уравнение состояния этих компактных объектов. Первые результаты уже получены, и даже открыто пульсирующее рентгеновское излучение миллисекундного радиопульсара.

Уже давно была предложена идея навигации космических аппаратов по рентгеновским сигналам миллисекундных пульсаров. Эти источники характеризуются высокой стабильностью импульсов. Значит, можно рассчитать время прихода импульса для, например, барицентра Солнечной системы. Если приемник смещен относительно барицентра и/или движется относительно него, то это внесет поправки во время прихода импульсов. Учитывая, что подобных источников достаточно много, они яркие, перепутать их трудно (т.к. каждый несет уникальную метку - свой период пульсаций), а также, что рентгеновские телескопы стали достаточно компактными, дешевыми и малопотребляющими энергию, навигация по рентгеновским пульсарам становится прекрасной опцией. Это позволяет определять положение аппарата и его скорость без обмена информацией с Землей (что актуально, например, если спутник находится далеко: и сигнал идет долго, и на работу передатчика надо тратить драгоценные запасы энергии). По нескольким пульсарам спутник может с высокой точностью определить свое положение и трехчерный вектор скрости. Надо только иметь на борту точные часы и рентгеновский детектор, позволяющий с высокой точностью фиксировать время прихода рентгеновских квантов.

Технологию активно разрабатывали. Первый китайский аппарат уже в полете. В статье рассказывается о проекте SEXTANT, являющемся часть прибора NICER на борту МКС. Статья была написана, когда прибор только планировали установить на МКС. Сейчас он уже там и успешно работает.

Непосредственно в преддверии объявления о регистрации гравитационно-волнового всплеска от слияния нейтронных звезд, сопровождавшегося также гамма-всплеском и оптическим излучением, авторы еще раз обозревают процессы нуклеосинтеза после таких слияний.

Речь идет о синтезе элементов в т.н. r-процессе. Современные модели демострируют, что именно слияния являются основными поставщиками соответствующих элементов.

Проведя одновременные наблюдения пульсара PSR J1119-6127, демонстрирующего магнитарные вспышки, сразу в радио (Parkes) и рентгеновском диапазонах (XMM-Newton, NuSTAR), авторы пришли к выводу, что выбросы плазмы, происходящие во время магнитарных всплесков, нарушают процесс ускорения частиц, приводящий к генерации радиоизлучения.

Самое крупное исследование активности магнитаров. По сути, использованы все доступные данные. 1100 рентгеновских наблюдений. Исследованы корреляции между разными параметрами и тп. Создан он-лайн каталог периодов активности магитаров.

Абсолютный рекорд устоял: пульсар с самым быстрым вращением по-прежнему занимает первую строчку с результтаов 716 Гц. Но он находится в шаровом скоплении. А вот в т.н. "поле Галактики" поставлен новый рекорд (что-то вроде рекорда Европы по бегу на 100 метров) - 707 Гц.

Новый рекордсмен в поле Галактики (просится слово "чемпион") - PSR J0952.0607. Он входит в двойную систему, как и полагается приличным миллисекундным пульсарам. Компаньон - очень маломассивный объект (в начале он перетекал на нейтронную звезды, а потом она его облучала), соответственно, пару можно отнести к классу "черных вдов". Результат получен благодаря наблюдениям на Ферми и LOFAR. Авторы обсуждают, что из-за особенностей радиоспектра таких источников LOFAR может стать хорошей машиной для их обнаружения.

Небольшой обзор по наблюдениям быстрых радиовсплесков. На 8 обычных страницах трудно представить исчерпывающую сводку, поэтому автор концентрируется лишь на нескольких пунктах (поляризация, всеполновые наблюдения, планы на будущее). Сейчас большие надежды связывают с новой аппаратурой, установленной на телескопе в Вестерборке (Нидерланды), а также с UTMOST и ASKAP.

В Архив выкладывают материалы из мемориального сборника, посвященного известному индийскому астрофизику Сринивасану. Интересных обзоров довольно много (по рентгеновским двойным 1709.07428, по магнитным полям 1709.07106, по внутреннему строению 1709.07260, по гравитационным волнам 1709.07215, по циклотронным линиям 1709.07204, по линиям от диска 1709.07069, по остыванию после аккреции 1709.07034). Отдельно выделю обзор по сверхтекучести и сверхпроводимости. Он местами довольно сложный, но интересный.

Обзор очень теоретический и предназначен для специалистов (110 формул на 29 страниц текста с рисунками). Тем не менее, для соответствующих специалистов и аспиратов будет очень полезно.

Большое исследование, посвященное разнообразным эффектам и процессам, имеющим отношение к формирования систем, состоящих из двух нейтронных звезд. В свете грядущей (будем надеяться) регистрации гравитационных волн от слияния нейтронных звезд - это архиактуальная тематика.

Сейчас известно 15 систем, состоящих из двух нейтронных звезд. Наверняка, ввод в строй радиотелескопа FAST позволит увеличить это число раза в три.

Авторы начинают с обзора наблюдений по известным системам, а потом переходят к эволюционным процессам, приводящим к их формированию. В случае расмотрения эволюции есть много не до конца понятых (или совсем плохо понятых) мест. Им авторы уделяют достаточно много внимания. Так, например, очень тщательно обсуждается проблема кика (дополнительной скорости, которую нейтронная звезда получает при рождении).

Отдельно рассматривают известные системы с точки зрения их возможной эволюции. Наконец, авторы описывают расчеты темпа слияния нейтронных звезд.

Авторы анализирую поведение миллисекундного пульсара PSR B1820-30A в шаровом скоплении NGC 6624. Пульсар находится вблизи центра скопления и входит в двойную систему. Для параметров двойной получено два решения. Одно довольно обычно, и авторы имеют основания полагать, что оно менее вероятно. А вот второе - очень интересно. Получается, что пульсар вращается вокруг черной дыры с массой 7500 солнечных, находящейся в центре скопления. Разумеется, результат нуждается в подтверждении. Тем не менее - очень интересная возможность. Напомню, что пока нет надежного отождествления центральных черных дыр в шаровых скоплениях.

А вот и рекорд! Самая медленно вращающаяся нейтронная звезда из известных на сегодняшний день. Период вращения - 10 часов! Параметры хорошо укладывают в модель аккреции с оседанием, разработанную 5 лет назад Шакурой и Постновым в ГАИШ.

Поскольку FRB121102 повторный, и всплески идут довольно часто (зарегистрировано уже в районе пары сотен), то можно потратить время на нескольких телескопах, чтобы одновременно зарегистрировать события. Это позволяет уточнить положение источника и его параметры. В данном случае наблюдения велись на VLA, Arecibo и еще нескольких инструментах.

Одновременную регистрацию удалось получить на VLA и Arecibo. Это дает возможность оценить наклон спектра в диапазоне 1-3 ГГц.

Также новые результаты по FRB121102 см. в arxiv:1705.07698, где речь идет о том, что источник совершенно точно связан с областью звездообразования, что подтверждает его связь с молодыми нейтронными звездами, и arxiv:1705.07824, в которой рассказывается об одновременных наблюдениях источника в радио и в рентгене. Рентгеновского сигнала во время вспышек нет, что ставит ограничения на параметры модели.

Всплеск FRB170107 (считай, рождественский) был обнаружен на прототипе SKA в Австралии (ASKAP). У всплеска рекордный флюэнс: 50-60 Ян мсек (может быть больше было только у самого первого - т.н. лоримеровского, с которого все и началось в 2007 г.).

Точность определения координат составила 8 на 8 угловых минут, что сравнимо с точностью телескопа в Парксе. Т.о., определить материнскую галактику не удается. Если мера дисперсии в основном набирается в межгалактической среде, то красное смещение равно примерно 0.5.

Это уже шестой всплеск с флюэнсом более 20 Ян мсек. Т.е., ярких всплесков довольно много.

Как известно, первые надежные планеты были открыты вокруг радиопульсаров в 1992 г. Разумеется, вероятнее всего планеты сформировались уже после вспышки сверхновой. Разумеется, жизнь на планете, обращающейся вокруг нейтронной звезды, нелегка. Ну а вдруг? Авторы рассматривают гипотетическую ситуацию, когда вокруг нейтронной звезды располагается планета земного типа с атмосферой. Задача: посмотреть, как излучение нейтронной звезды будет на эту атмосферу влиять. В частности, можно ли надеяться на то, что планета будет обитаемой.

Авторы формулируют параметры зоны обитаемости для планеты вокруг нейтронной звезды. Также обсуждается вопрос сохранения атмосферы под деййствием излучения и потока частиц.

В общем, советский человек и вокруг нейтронной звезды выживет и коммунизм начнет строить (вплоть до полного исчезновения жизни).

Обзор посвящен пульсарным туманностям. Эти образования связаны с потоками релятивистских частиц (пульсарный ветер), которые взаимодействуют с веществом остатка сверхновой или межзвездной среды. Подобные туманности в основном видны вокруг молодых мощных пульсаров. Но не только. Аналогичные структуры наблюдаются и в окрестностях магнитаров. Все это разбирается в обзоре, который в первую очередь наблюдательный, а не теоретический: много картинок и мало формул.

Авторы обсуждают природу ТэВного гамма-излучения, наблюдаемого от внутренних частей Галактики. Анализ показывает, что излучение может быть связано не с активнсотью центральной черной дыры (в результате чего могло бы появляться много космических лучей, а затем ускоренные протоны в итоге порождали бы гамма-кванты за счет произоводства пи-мезонов), а с радиопульсарами.

Недавние наблюдения на установках Milagro и HAWC показали, что пульсары окружены гало гамма-лучей. В статье анализируется, может ли такое излучение множества нейтронных звезд объяснить гамма-излучение из центральной части Галактики. Оказывается, что может. Для этого надо, чтобы в центральной области Галактики за миллион лет появлялось несколько сотен нейтронных звезд, что находится в согласии с другими оценками темпа формирования этих объектов.

Очередной обзор по магнитарам. Написан наблюдателем и теоретиком, что хорошо. Обзор arxiv:1507.02924, на мой взгляд, полнее и лучше, но ему уже почти два года. Так что некоторые магнитарные новости лучше черпать из более нового.

И еще один обзор для того же сборника "Руководство по сверхновым". На этот раз темой являются пульсарные туманности. Самый известный объект этого типа - Крабовидная туманность. Как и во многих других главах сборника радует стиль и подход: строго, но понятно и без зауми и ненужных мелочей.

Статья содержит описание первых положительных результатов UTMOST по Быстрым радиовсплескам. Обнаружено три события. Повторов ни от одного из источников не было. Наблюдения проводили на частоте 843 МГц. Данные позволяют оценить частоту вспышек на этой частоте. Она оказывается равной 70-80 событиям в день на все небо (с флюэнсом более 11 Ян мсек).

Большой обзор, посвященный данным наблюдений ультрамощных рентгеновских источников. С появлением данных о когеретных пульсациях излучения этих объектов ситуация стала совсем запутанной. Авторы обсуждают и модели, позволяющие описать данный тип источников. Кроме того, рассмотрена возможная роль ULX в молодой вселенной.

Большой подробный обзор о развитии концепции сверхплотных звездных конфигураций. Основные события разыгрываются в 20-30е гг. XX века, когда строятся модели белых карликов и появляются первые попытки описать идею того, что мы теперь знаем как нейтронные звезды. Автор дает много исторического контекста (ОТО, квазары, квантовая физика). Очень интересное чтение. И, к слову, очень доступное.

Впервые ученые смогли определить галактику, в которой находится источник быстрых радиовсплесков. Это удалось сделать для источника повторных всплесков FRB 121102. Ключевые наблюдения проводились на VLA, телескопе в Аресибо и европейской сети телескопов VLBI (EVN).

Также см. свежие статьи arxiv:1701.01099 и arxiv:1701.01100.

Источник находится в карликовой галактике с высоким темпом звездообразования на z=0.2 (около 0.82 млрд пк). Ее удалось хорошо изучить с помощью 8-метровго телескопа Gemini North. Напомним, что источник повторный. Его нахождение в такой галактике дает аргументы в пользу механизмов с участием молодых нейтронных звезд (например, магнитаров).

Подробнее о быстрых радиовсплесках можно посмотреть и послушать здесь: лекция в Архэ, лекция в ГАИШ.

Ну и, разумеется, альтернативно одаренные люди снова развивают идею, что FRB - это инопланетяне: arxiv:1701.01109.

Изучалось две сотни пульсаров. Поскольку это стабильные источники с известными периодами и положением на небе, то можно искать довольно слабые сигналы от них. Волны, как вы можете догадаться, не обнаужены. Зато поставлены самые жесткие пределы на их амплитуды. Это физические уже очень интересные результаты. Для некоторых объектов доля потерь на гравитационные волны в полной потере вращательной энергии, не может превышать долей процента.

Авторы заявляют об открытии гамма-транзиента, связанного с быстрым радиовсплеском FRB 131104. Использовались архивные данные спутника Swift. Длительность гамма-всплеска составляет 200-400 секунд. Если события и правда связаны, то это ставит проблемы перед моделями. Дело в том, что тогда энерговыделение получается на уровне 10⁵¹- 10⁵². В принципе, это соответствует сверхновым, гамма-всплескам и тп. А ведь есть повторяющиеся всплески, всплески со сложной структурой, что исключает катастрофические явления. Видимо, есть два варианта. Первый - банальный. Популяция быстрых радиовсплесков сильно не однородна, а потому разные источники проявляют взаимоисключающие свойства. Второй - еще банальнее. Данные ошибочны. Все-таки значимость гамма-сигнала невелика.

Теоретическое обсуждение см. в arxiv:1611.03848.

Однако, новые наблюдательные данные, полученные в радиодиапазоне на системе телескопов ATCA, свидетельствуют, что с большой вероятностью гамма-всплеск не связан с FRB.

Обзор посвящен современным взглядам на теорию магнитосфер пульсаров и успехам в их исследовании. Предназначен обзор для специалистов.

В статье рассказано об открытии и исследовании FRB 150807 - ярчайшем быстром радиовсплеске. Поток превзошел 100 янских. Это позволило достаточно точно (9 угловых минут) определить его положение и измерить массу характеристик, включая поляризацию и меру вращения. Это позволяет получить данные о свойствах межгалактической среды.

По всей видимости, расстояние до источника всплеска составляет около 1 Гпк. Обнаружение таких ярких всплесков позволит "просветить" межгалактическую среду. Важно, правда, или определить расстояние до источника с хорошей точностью, или хотя бы увидеть всплеск одновременно еще в каком-нибудь диапазоне.

Снова загадочные вспышки. На этот раз в рентгеновском диапазоне. Менее чем за минуту светимость достигает примерно 10⁴⁰ эрг/с, а потом спадает с характерным временем около часа. По всей видимости, это двойные системы с нейтронными звездами или черными дырами. Обнаружили их в карликовых спутниках близких эллиптических галактик. Вероятно, источники находятся в шаровых скоплениях. Т.е., там должно быть старое население (никаких магнитаров и тп.). Ничего подобного ранее не видели.

С нейтронными звездами связано много интересной физики. Самую интересную часть - совсем нельзя исследовать в лабораторных условиях. Но кое-что можно. По-крайней мере, некоторые аспекты (пусть и при других плотностях, энергиях, полях и т.п.). И люди пробуют. Этому и посвящен обзор.

Сверхтекучесть, сверхпроводимость, всякие интересные конденсаты, сверххолодные газы .... Все это изучают в лабораторных экспериментах, и все это, иногда отдаленно, имеет отношение к физическим процессам в компактных объектах. Обзор по этой теме будет, безусловно интересен не только астрофизикам, но и физикам. Причем самых разных специализаций.

Килоновые - это феномен, возникающий после слияния нейтронных звезд. Пока их не наблюдали. После слияния образуется много новых элементов, в том числе радиоактивных. Поэтому некоторое время после катаклизма м сможем наблюдать инфракрасный и оптический источник, чье излучение связано с распадом радиоактивных элементов (как поздние стадии сверхновых). В обзоре собраны основные данные и ссылки в преддверии открытия, которое все ждут.

Обнаружены рентгеновские пульсарции еще одного ультрамощного рентгеновского источника. Правда, в этот раз светимость у него не настолько большая, как в случае M82 X-2. Тем не менее.

Источник сильно переменный. Иногда он просто "исчезает" (его светимость падает как минимум в сотни раз). Авторы приводят хорошие аргументы в пользу того, что у нейтронной звезды стандартное магнитное поле, а падение светимости объясняется переходом на стадию пропеллера.

См. также arxiv:1609.07129. А также arxiv:1609.07375 ниже.

Вот он второй ультрамощный рентгеновский источник с нейтронной звездой! (О третьем было рассказано выше, т.к. е-принт о нем появился раньше.) Проанализировав наблюдения на Swift, Chandra, XMM-Newton, авторы показали, что ULX-1 в NGC5907 является рентгеновским пульсаром с периодом более секунды. При этом светимость источника (если ее пересчитать из потока и расстояния в рамках гипотезы о сферически симметричном излучении) превосходит в максимуме эддингтоновскую в 500 раз!

Источник наблюдали несколько лет. За это время его светимость сильно изменялась: она могла падать в сотни раз (так что источник на какое-то время оказывался недоступным не только для Swift, но и для XMM-Newton.

Теперь опрос о параметрах аккреции в таких источниках становится еще более острым.

Небольшой обзор по нейтронным звездам, в котором коротко, ясно, но на уровне простых формул, обсуждаются некоторые аспекты физики нейтронных звезд. В первую очередь - это внутреннее строение и состав. Но также кратко обсуждаются глитчи, остывание и другие процессы.

У радиопульсара J1119-6127 обнаружено поведение, типичное для магнитаров. 27 и 28 июля 2016 г. пульсар выдал два коротких импульса, как у магнитаров. Рентгеновский поток от пульсара вырос более чем в 160 раз, а период испытал сбой (глитч). Это не первый пример магнитарного поведения радиопульсаров, но ... второй (да и то, в случае первого объекта мы не видим непосредственно радиоизлучения, в о том, что это радиопульсар судим по его свойствам в рентгеновском диапазоне и по параметрам туманности вокруг). Поэтому обнаруженный эпизод активности PSR J1119-6127 очень важен для исследований, ведь это проливает свет на то, как связаны разные популяции нейтронных звезд.

См. также arxiv:1608.07133.

Большой обзор по магнитосферам пульсаров. Для специалистов, но на удивление очень удачный, т.к. оригинальные статьи этого автора, на мой взгляд, часто перегружены математикой.

Короткий обзор, посвященный аккрецирующим рентеновским пульсарам в тесных двойных системах. Несмотря на столь обобщающее название конечно же в короткой статье нельзя подробно рассмотреть сразу все. Поэтому авторы в основном (но все равно не развернуто) обозревают аккреционные потоки и свойства излучающих областей.

Очередное открытие, сделанное в рамках волонтерского проекта Einstein@Home. На этот раз улов - двойная нейтронная звезда. Это интересно. Таких пар мало. А вскоре откроют гравитационно-волновые всплески от слияний пар нейтронных звезд.

Видят радиосигнал от одной из звезд пары. Это миллисекундный пульсар с периодом 27.3 мсек. Он, разумеется, старше. Вторая (более молодая) нейтронная звезда не видна. Общая масса пары 2.875 солнечных масс. Это норма. Орбитальный период коротких - 4.95 часа. Второй взрыв был мягонький-аккуратненький. Эксцентриситет системы всего лишь 0.089. Система сольется через полмиллиарда лет.

Вот-вот будут открыты слияния нейтронных звезд. Поэтому большой обзор по теме более чем уместен.

Обработаны данные первого научного прогона LIGO после апгрейда (сентябрь 2015 - январь 2016) на предмет поиска слияний с участием нейтронных звезд. Такие события могли наблюдаться с расстояния примерно 100 Мпк, что гораздо меньше расстояний до обнаруженных слияний двойных черных дыр (это связано с гораздо меньшей массой нейтронных звезд и сильной зависимостью амплитуды сигнала от масс сливающихся объектов). Сигналы не обнаружены. В общем-то, это находится в соответствии с предсказаниями (кроме самых-самых оптимистичных). Ожидается, что в следующих прогонах после очередного апгрейда сигналы все-таки будут обнаружены.

Понятно и подробно рассмотрено, как с помощью наблюдений радиопульсаров можно изучать фунадментальную физику. Кроме стандартных проверок теорий гравитации и детектирования гравитационных волн рассматривается изменение фундаментальных констант, уравнение состояние сверхплотного вещества и изучение черных дыр. Но в основном, конечно, гравитация.

Появилось сразу две статьи двух разных групп по одному объекту (вторая статья arxiv:1604.00129).

Это радиопульсар, у которого наблюдались особенности. И вот, путем длительных наблюдений и оптической идентификации удалось установить, что он входит в двойную систему, но весьма необычную для нейтронных звезд. Соседом является маломассивная звезда малой металличности (пока ничего особенного) на ОЧЕНЬ далекой орбите. Орбитальный период двойной составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет!

Сделать такую систему с миллисекундным пульсаром довольно сложно. В разных статьях рассмотрены разные подходы. Один состоит в том, что в начале была тройная система. А другой - в том, что пара образовалась в шаровом скоплении.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Хороший обзор по быстрым радиовсплескам. Действительно, кажется, что (пусть и с вариациями), но самые реалистичные гипотезы - это всплески магнитаров и суперимпульсы радиопульсаров.

Наконец-то удалось увидеть повторы от источника быстрых радиовсплесков. На 300-метровом телескопе Аресибо авторы смогли увидеть десяток вспышек от источника FRB121102. Темп вспышек очень высок: 3 в час. Это скорее указывает на молодую нейтронную звезду, которая почему-то порождает суперимпульсы в сотни тысяч раз более мощные, чем гигантские импульсы пульсара в Крабе.

Большие аналитические доклады об актуальных задачах и планах исследований (white papers) - прекрасное чтение, для того, чтобы создать впечатление о ситуации в какой-то области исследований. Вданном случае речь идет о ядерной астрофизике.

Эта область охватывает и звезды, и космологию, и слияния нейтронных звезд, и сверхновые. И много разных методов наблюдений. В общем - почти все.

Большой обзор по массам и радиусам нейтронных звезд. Описаны методы, вместе сведены данные. Обсуждается, как это связано с определением уравнения состояния нейтронных звезд.

Таблицы доступны здесь.

Несколько недель назад шума наделал результат, связанный с идентификацией быстрого радиовсплеска с послесвечением в радиодиапазоне, т.к. это позволило идентифицировать материнскую галактику всплеска. Результат сразу же начали критиковать. И вот детальная статья.

Авторы показывают, что то, что было принято за послесвечение, может быть связано с активностью галактического ядра. Значит, идентификация всплеска с медленным радиотранзиентом и галактикой оказывается под вопросом. По-своему это хорошо, т.к. предыдущие данные скорее говорили в пользу всплеском на молодых нейтронных звездах (мощные пульсары или магнитары), а не о катастрофических событиях, сопровождаемых послесвечением.

Продолжаются исследования единственного на сегодняшний день источника повторяющихся быстрых радиовсплесков. Авторы, во-первых, обнаружили еще 6 вслесков от него. А во-вторых, провели еще более детальные наблюдения в других диапазонах (плюс на VLA). Ясности не прибавилось, но работа идет. По-крайней мере, можно отбрасывать какие-то варианты.

Первая серьезная проблема у магнитарной гипотезы происхождения быстрых радиовсплесков. Дело в том, что в этой модели магнитары дают очень мощные вспышки. А значит, наземные радиотелескопы потенциально могут увидеть вспышки галактических магнитаров, даже если телескоп не направлен на них. В радиодиапазоне при наблюдениях есть т.н. "боковые лепестки" (лепестки диаграммы направленности), в которых чувствительность низкая, но ненулевая. На это еще с год назад указывал Катц в одной из своих статей.

Авторы анализируют радиоданные на момент гипервспышки декабря 2004 г. Телескоп в Парксе в это время смотрел сильно в сторону (35 градусов). Тем не менее, если просто взять быстрый радиовсплеск, и в рамках простого скалирования (масштабирования) перенести его на место SGR 1806-20, то получится мощный радиовсплеск.

Авторы полагают, что тут есть серьезное противоречие. В модели без уточнений, видимо, так оно и есть. Но могут быть разные "но", т.е. модель можно модифицировать. Например, в рамках модели Любарского, важно наличие туманности в нужном месте. Кроме того, в модели Любарского радиовспышка произойдет позже гамма. А это не проверялось в обсуждаемой работе. Пока для окончательных выводов данных недостаточно.

Гравитационные волны низкой чатсоты ищут с помощью наблюдений миллисекундных пульсаров. В мире существует несколько таких проектов. Вместе они называются International Pulsar Timing Array. В статье представлены совместные результаты всех трех проектов. Это первый совместный релиз данных.

Пока совместный релиз не перебивает по чувствительности недавно представленный результат одного из трех членов коллаборации, но это лишь потому что в совместном анализе еще не учтены самый новые результаты наблюдений. При их учете чувствительность будет в пару раз лучше. Учитывая, что речь идет уже об астрофизически интересном диапазоне параметров, ждем второго релиза.

Авторы напоминают о своем обзоре 2013 г., который во многом не потерял актуальность. Обсуждается, что мы можем наблюдать в разных диапазонах электромагнитных волн после слияния компактных объектов.

Небольшой обзор по быстрым радиовсплескам. Авторы описывают ожидаемый темп регистрации событий в ближайшее время и полагают, что в течение пяти лет статистика возрастет настолько, что разгадка станет почти неизбежной.

Впервые удалось определить, в какой галактике вспыхнул быстрый радиовсплеск, и определить ее красное смещение. Сам всплеск (FRB 150418) наблюдался в апреле прошлого года. Красное смещение z=0.5. Галактика - с низким темпом звездообразования. Кроме того, увидели спадающий 6-дневный радиотранзиент. Авторы полагают, что все хорошо укладывается в модель сливающихся нейтронных звезд. Тогда это означает, что есть разные типы быстрых радиовсплесков, т.к. предыдущий хорошо изученный всплеск хорошо объяснялся другими моделями.

Популярное изложение важного результата есть здесь. По-русски можно послушать и почитать тут и тут.

Кроме этого появилось еще несколько важных статей на ту же тему. В статье arxiv:1602.07544 описаны поиски всплесков на Murchison Widefield Array на частоте 182 МГц. Ничего не найдено. А в статье arxiv:1602.07643 рассмотрено, как данные по FRB 150418 позволяют проверять принцип эквивалентности.

Также появилась статья arxiv:1602.07835, в которой обсуждается, как данные по всплеску можно использовать для улучшения ограничений на массу фотона. И статья arxiv:1602.08086, где обсуждается послесвечение в радиодиапазоне.

Отметим, что появилась и критика этого результата, см. arxiv:1602.08434.

Хороший обзор по пульсарам, другим типам нейтронных звезд и возможностям с их помощью изучать фундаментальную физику. Даже быстрые радиовсплески обсуждаются. Правда, совершенно по-свински не ссылаются, но что уж тут поделать :)

Продолжаются споры о природе источника HV2112. Изначально было заявлено, что это лучший кандидат в объекты Торна-Житков (красный гигант, поглотивший нейтронную звезду). Затем, на основе анализа собственного движения, было показано, что источник может и не находиться в ММО. Тогда для объяснения его свойств не нужна столь экзотическая модель. Теперь же авторы обсуждаемой статьи проводят новый анализ собственного движения и показыают, что эти данные могут быть совместимы с нахождением источника в ММО, а значит, он остается кандидатов в объекты Торна-Житков.

Авторы рапортуют об открытии и изучении нового магнитара - источника мягких повторяющихся гамма-всплесков.

Впервые удалось открыть аккрецирующий рентгеновский пульсар в Туманности Андромеды.

Авторы смогли зарегистрировать поляризацию и фарадеевское вращение в одном из быстрых радиовсплесков. Это можно объяснить наличием плотного вещества с магнитным полем в непосредственной близости от источника. Это может быть остаток сверхновой, пульсарная туманность или просто межзвездный газ. Открытие дает (пусть и косвенные) аргументы в пользу моделей, где всплеск связан с молодыми пульсарами или магнитарами, и аргументы против моделей со слияниями нейтронных звезд и экзотикой типа космических струн.

Подробно можно почитать здесь.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Как полагается в американской статье, VIRGO в заголовке отсутствует.

Слияния нейтронных звезд, которые надеются увидеть (а может уже увидели) в самом ближайшем будущем, должны сопровождаться и всплесками электромагнитного излучения. Вопрос в том, каковы точные характеристики этих явлений. Об этом и идет речь в обзоре.

Обзор не слишком большой, с хорошими иллюстрациями, не перегружен деталями и техническими сложностями. Так что все приглашаются.

Очередной большой обзор по физике плотного вещества и нейтронным звездам. В данном случае авторы обсуждают эксперименты по изучению свойств горячего плотного вещества и то, как их результаты могут быть приложены к физике нейтронных звезд и сверхновых (включая протонейтронные звезды), а также к физике слияний нейтронных звезд. Соответственно, в обзоре много и лабораторных данных, и теории, и астрофизики.

Новый компилятивный каталог массивных рентгеновских двойных в Малом Магеллановом облаке. Это самая большая однородная выборка, что крайне удобно для популяционных исследований.

Авторы не просто представляют новые быстрые радиовсплески, но и показывают, что они могут содержать два импульса. Это ставит серьезные проблемы перед рядом моделей, в первую очередь перед катастрофическими моделями с коллапсом и тп.

Подробнее о быстрых радиовсплесках можно будет послушать тут.

Поиск гравволн с помощью пульсарных наблюдений является архиактуальной тематикой. Работает несколько проектов в этой области. Уже ставятся интересные пределы. Поэтому большой обзор выглядит более чем уместным.

Оценки показывают, что в ближайшие лет 5 пульсарные проекты смогут увидеть шум от популяции двойных сверхмассивных черных дыр. Или же придется что-то менять в моделях эволюции этих объектов.

Обязательно буду использовать в своем курсе. Авторы обсуждают (с формулами в руках) базовые вещи по физике внутреннего строения (состояния вещества) нейтронных звезд. Конечно, почти все (а может и все) есть в разных монографиях (начиная с известнейшей книги Шапиро и Тьюколски), тем не менее - выглядит очень полезным.

Все растет количество свидетельств в пользу того, что быстрые радиовсплески связаны с магнитарами (как мы и предложили еще в 2007 году). Правда, кто-то, как авторы этой статьи, ссылаются на нас ("This poses signicant challenges to many of the models of FRB emission which rely on one-off high energy events. However the Cordes & Wasserman (2015) model of supergiant pulses and the Popov & Postnov (2007) model of hyper flares could both account for this structure."), а кто-то - как авторы обсуждаемой, - нет :).

В данном случае авторы детально анализируют один из всплесков (единственный, зарегистрированный в 2012 году телескопом в Аресибо) и приходят к выводу, что лучше всего его можно объяснить вспышкой магнитара в плотной среде.

Напомню, что быстрым радиовсплескам будет посвящена научно-популярная лекция.

Большой хороший обзор по магнитным полям в звездах и их остатках. Рассмотрены и наблюдения, и теория. Но теория на вполне понятном языке. Посколько в этой области много неясного, читать очень интересно.

Ультрадлинные гамма-всплески имеют длительность более 10 000 секунд. Ранее не удавалось обнаружить оптические транзиенты, связанные с ними. И вот увидели сверхновую.

Сверхновая необычная. Она очень яркая (хотя до т.н. супермощных и не дотягивает). Сейчас модно описывать такие сверхновые в рамках магнитарной модели. В ней источником дополнительной энергии является быстровращающаяся нейтронная звезда с большим полем.

Речь идет о всплеске GRB 111209A. Всплес был открыт на спутнике Swift. Его необычные свойства (большая длительность) обнаружили в эксперименте Конус (это проект ФТИ им. Иоффе) на борту спутника Wind. А затем наблюдения (уже в УФ диапазоне, с помощью прибора UVOT) снова подхватили на спутнике Swift и в наземных назблюдениях на VLT и с помощью прибора GROND, кроме того авторы использовали данные с Космического телескопа и с телескопа Джемини-S. Обнаружение послесвечения позволило определить красное смещение, на котором произошел всплеск: z=0.677.

Т.о., возможно, открыт очень важный объект, позволяющий связать вместе два феномена, каждый из которых, по большому счету, не имеет окончательного объяснения.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы проанализировали данные OGLE-III на предмет поиска линзирования на компактных объектах. Выделено 15 событий, в которых линзами могут быть белые карлики, нейтронные звезды или черные дыры. Интересен вид распределения по массам: оно довольно гладкое. Т.е., нет бсуждающегося провала примерно от 2-3 до 5 масс Солнца. Конечно, статистика невелика. Но кажется, что именно данные по линзированию (т.е., ждем результатов GAIA) смогут внести ясность.

Авторы рапортуют о поисках гравитациооных волн, испускаемых двойными сверхмассивными черными дырами. Поиск проводился по наблюдениям радиопульсаров. Дело в том, что сигнал в процессе распространения может испытывать воздействие гравитационных волн, т.к. они возмущают пространство время. Одновременное слежение за десятками миллисекундных пульсаров (они являются чрезвычайно точными естественными часами), разбросанными по всему небу, должно позволить выделить особый "шум" (отклонения во времени прихода импульсов пульсаров), возникающий из-за присутствия гравитационных волн. Это должны быть гравитационные волны очень низкой частоты. Их источниками в основном являются двойные сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Такие пары возникают в результате слияния крупных звездных систем друг с другом.

Итоги таковы: ничего не найдено, и это противоречит наиболее оптимистичным предсказаниям. Видимо, оптимисты неточно рассчитывали эволюцию таких пар. Т.е., мы недостаточно хорошо понимаем процессы в центральных областях галактик, а потому не можем надежно посчитать параметры двойных сверхмассивных черных дыр.

Однако важно, что наблюдатели подобрались к области параметров, чрезвычайно интересной с астрофизической точки зрения. Учитывая, что работает несколько таких проектов по пульсарному поиску гравитационных волн низкой частоты, можно в ближайшее время ожидать и положительного результата. Может быть даже раньше, чем VIRGO и LIGO заявят об обнаружении гравитационно-волновых всплесков от слияний нейтронных звезд и черных дыр звездных масс.

Авторы детально исследуют недавно открытый двойной радиопульсар. Удается достаточно точно определить массы обоих компактных объектов. Один мы наблюдаем как радиопульсар. Он более массивен: 1.56 масс Солнца. Это нормально для таких объектов, лишь немного больше средней массы. Интерес связан с измерением массы второго объекта.

Строго говоря, точне неизвестно является ли второй объект нейтронной звездой или белым карликом. Но заметный эксцентриситет системы (0.11) указывает на то, что это нейтронная звезда, т.к. орбита должна становиться вытянутой после взрыва второй сверхновой в системе. Масса второго объекта 1.17 масс Солнца. Если это и в самом деле нейтронная звезда, то это рекорд. Причем дело тут не только в количестве, но и в качестве. Стандартные сценарии образования компактных объектов предсказывают чуть большие массы.

Т.о., система оказывается очень интересной. И, очевидно, сразу же начнут появляться работы, пытающиеся объяснить ее свойства.

Благодаря спутнику Ферми открылась бездна гамма-пульсаров полна. Это интересно и само по себе. Но важнее, что это может (раньше думали - должно) дать в руки исследователей ключевые факты, которые помогут наконец-то понять устройство пульсарного механизма.

Дело в том, что мы до сих пор так и не понимаем в деталях, как светят пульсары. Совместный анализ данных в разных диапазонах должен помочь. Попыткам построить модель пульсарного излучения, используя данные гамма-диапазона, и посвящен обзор. Но чтобы перейти к моделям, надо в начале разобраться с феноменологией. Так что в статье вы найдете и много интересной "зоологии и ботаники" гамма-пульсаров. Сами модели обсуждаются на достаточно качественном уровне - словами и картинками, - т.е., всяк может создать себе вполне адекватное впечатление.

Авторы показывают, как изучение гравитационно-волнового сигнала при слиянии нейтронных звезд может пролить новый свет на их свойства.

Дело в том, что параметры сигнала после основной фазы слияния (т.е., когда уже возник новый компактный объект, и это не черная дыра), позволяют определить радиус объекта. Кроме того, можно определить максимальную массу нейтронных звезд, зная сигнал после основной фазы слияния. Все вместе это позволяет, например, четко определить, существуют ли кварковые звезды.

В обзоре хорошо собраны все возможные механизмы испускания гравитационных волн нейтронными звездами (исключая собственно слияния). Обзор достаточно популярный, без зауми.

Большой хороший обзор по магнитарам. Название отражает суть: авторов интересует, о какой интересной физике мы узнаем, благодаря астрономическим наблюдениям этих удивительных источников.

В обзоре более-менее есть все. так что на несколько лет это будет основным источником знаний по этим объектам.

Мне не хватает только содержания в начале. Все-таки при 81 странице оно было бы полезно.

В статье авторы рассматривают системы ориентации и позиционирования спутника, основанные на наблюдениях радиопульсаров в рентгеновском диапазоне. Это особенно актуально для автоматических станций, работающих вдали от Земли. В автономном полете они смогут не только ориентироваться в пространстве, но и определять свое положение в Солнечной системе с высокой точностью.

В статье авторы рассматривают, что можно получить из наблюдений пульсара в Крабе. Получается, что можно легко позиционировать аппарат с точностью порядка 0.73 км и даже лучше.

Пульсарные туманности - это не остатки сверхновых. Они возникают благодаря активности пульсара и взаимодействию пульсарного ветра с межзвездной средой. Некоторые из них довольно красивые. Но, главное, что там есть красивая физика.

В обзоре обсуждаются и данные наблюдений, и физика дела.

Это глава, суммирующая отдельные развернутые разделы книги, посвященные наблюдениям радиопульсаров на SKA. Т.е., сразу можно представить себе, какое влияние окажется работа этой системы телескопов на наше понимание нейтронных звезд. Влияние будет большим, планов много, статья интересная.

Большой теоретический обзор по переносу тепла в нейтронных звездах. Это все крайне важно для расчетов остывания компактных объектов. Правильное понимание остывания и сравнение данных расчетов с наблюдениями должны дать много информации о свойствах вещества в недрах компактных объектов, что представляет большой интерес для фундаментальной физики.

Кроме вопросов физики переноса тепла в обзоре вцелом обсуждается физика остывания нейтронных звезд с особым обсуждением роли сильных магнитных полей.

Очередной обзор по радиопульсарам. Во многом он похож на обзор Бескина в УФН (1999). Но с тех пор были получены важные результаты, которые вошли в новую статью.

Несмотря на то, что, разумеется, авторы уделяют много места именно своим моделям и подходам, обзор хорошо описывает и альтернативные подходы и основы.

В последние несколько лет очень популярной темой стала возможность т.н. возвратной аккреции после вспышки сверхновой. Часть вещества (порядка тысячной массы Солнца) может выпадать обратно на формирующийся компактный объект. Это позволяет объяснить несколько важных наблюдательных особенностей нейтронных звезд.

В этой статье авторы исследуют, как можно было бы увидеть эту стадию. Конечно, надо наблюдать нейтрино. Авторы показывают, что детектор типа ГиперКамиоканде сможет увидеть несколько тысяч нейтрино от таких событий (типа того, что породило Кассиопею А). Было бы очень интересно.

Открытие магнитара в области вблизи центра Галактики было несколько лет назад большим событием. Объект почти сразу удалось увидеть и в радиодиапазоне. Тут надо отметить, что в области Галактического центра наблюдается дефицит обычных радиопульсаров, и идут споры о том, в какой степени это связано с трудностями наблюдений этого арйона, а в какой - с реально малым числом пульсаров там.

Авторы представляют наблюдения в широком диапазоне частот: от стандартных (порядка 1.4 ГГЦ) до 225 ГГц. Обычно радиопульсары на очень выскоих радиочастотах не видны, т.к. их спектры круто спадают в эту сторону. SGR J1745-2900 виден, и виден очень хорошо. Он и на 1.4 ГГц один из самых ярких, а уж на высоких.... Видны импульсы на частоте вращения. Это само по себе интересно для физики магнитаров. Но также это говорит о том, что поиски пульсаров в области цетра Галактики на высоких частотах могут быть весьма многообещающим предприятием. Кто знает, может быть ALMA вдруг станет важным инструментом для пульсарщиков.

Гархингской группе удалось взорвать сверхновую. Обычно не зватает совсем чуть-чуть, чтобы все заработало, и какие-то добавки или усовершенствования помогают делу. На этот раз "маленькой добавкой" стал учет присутствия странного кварка в веществе. Это позволяет увеличить и светимость нейтрино, и их среднюю энергию. Из статьи мне не ясно, приводит ли это к тому, что образовавшийся компактный объект имеет в своем составе кварковое (странное) вещество (или хотя бы гипероны и т.п.), или нет. Но кажется, что должен. Тогда это особенно интересно.

Прекрасный обзор, посвященный тому, как наблюдения радиопульсаров помогают тестировать теории гравитации. В основном речь идет о пульсарах в двойных, и о Pulsar Timing Arrays, которые должны позволить косвенным образом регистрировать гравитационные волны по таймингу нескольких миллисекундных пульсаров.

Статья содержит обзор различных моделей пульсарных глитчей. Видимо, это явление все-таки связано со сверхтекучестью в недрах нейтронных звезд. Но даже тут полной ясности нет. Поэтому обзор весьма актуален.

В Архиве продолжает выходить серия статей, посвященных будущим наблюдениям на системе радиотелескопов SKA. Данная работа открытвает серию материалов, посвященных изучению нейтронных звезд. SKA не только увеличит раз в 10 количество извествных объектов этого типа, но и позволит лучше изучить уже известные. Также ожидается, что среди новых обнаруженных нейтронных звезд будут всякие диковинные звери, которые, благодаря новым вопросам, позволят получить более полные ответы. В частности, мы гораздо лучше будем понимать, с какими параметрами нейтронные звезды рождаются, и когда выключаются пульсары; как мняют магнитные поля и периоды этих источников; какова взаимосвязь между разными типами нейтронных звезд и т.д. и т.п.

Тему продолжает статья arxiv:1501.00042, где обсуждается, как мы продвинемся в понимании уравнения состояния нейтронных звезд благодаря SKA. Отдельно радиопульсарам посвящена работа arxiv:1501.00056. Проверке теорий гравитации с помощью радиопульсаров - arxiv:1501.00058. Пульсарам в шаровых скоплениях - arxiv:1501.00086. Магнитосферам пульсаров - arxiv:1501.00126. Изучению гравитационных волн по пульсарному таймингу - arxiv:1501.00127. Пульсарам в центре Галактики - arxiv:1501.00281.

Довольно подробный обзор по слияниям нейтронных звезд. Упор сделан на то, что можно наблюдать любым доступным способом. Дело в том, что после слияния (сопровождающегося гамма-всплеском и всплеском гравитационно-волновго излучения) начинает происходить много всего интересного, что порождает транзиентный источник. Идут ядерные реакции.... (например, слияния нейтронных звезд могут быть основными поставщиками золота во вселенной) Все это есть во вполне доступном обзоре. Важно это, конечно же, в контексте того, что через год мы ожидаем регистрации гравволн.

Докторская диссертация немецкого образца. Кому-то будет интересна и просто как пример. Вообще же, как и многие хорошие диссертации, полезна введениями (как общим, так и в отдельные главы).

Обзор посвящен наблюдениям и методам, позволяющим оценить магнитные поля нейтронных звезд в двойных системах с аккрецией.

Хороший обзор по основным процессам в сильных магнитных полях (в основном, речь идет о полях, достижимых вблизи нейтронных звезд, но не только).

Описана история открытияпервого двойного радиопульсара. Эта пара из двух нейтронных звезд помогла с фантастической точность проверить ОТО и косвенного доказать существование гравитационных волн. Автор в то время был постдоком в Принстоне, и подробно рассказывает, как сообщество приняло новость.

Наконец-то появилась очень важная статья. Люди годами спорили: сидят ли в ультрамощных рентгеновских источниках (УМРИ) обычные черные дыры или черные дыры промежуточных масс. А тут наглядно показано, что в одном из УМРИ сидит нейтронная звезда!

В данном случае, по всей видимости, мы видим сильно направленное излучение (как в прожекторе), поэтому нам кажется, что источник имеет большую полную светимость. Но на самом деле не во все стороны он светит так сильно.

Как бы то ни было, источник очень интересный.

Пульсар PSR J1738+0333 был обнаружен несколько лет назад. Он имеет период 5.85 секунд. У него есть компаньон. Период двойной 8.5 часов. Было известно, что компаньон - очень маломассвный (0.18 масс Солнца) белый карлик. И вот теперь выяснилось, что белый карлик пульсирует. Существенно, что и расстояние до системы точно известно.

В статье авторы напирают на свойства белого карлика. И только в самом-самом конце указывают, что надо детальнее наблюдать, чтобы точно определить массу нейтронной звезды. А мне так кажется, что именно и это может дать интересный результат. Подождем.

Ожидается, что следующее поколение радиотелескопов откроет несколько систем пульсар + черная дыра. Это даст возможность изучать ряд интересных гравитационных эффектов с высокой точностью. Статья в основном посвящена тому, что это за эффекты и зачем все это надо.

Хороший понятный и не маленький обзор по пульсарному таймингу с целью обнаружения гравволн низкой частоты. Такие волны должны излучаться в первую очередь парами сверхмассивных черных дыр.

В статье все понятно изложено (правда, в теорию автор не лезет). Хотя, то что не ссылается на Сажина - свинство.

Автор надеется, что к концу десятилетия они что увидят, или поставят такие жесткие пределы, что это уже само по себе будет иметь большой значение для астрофизики.

Наблюдения остывающих нейтронных звезд позволяют узнать много важного об их физике: и о самых недрах, и о внешних слоях. В обзоре авторы постарались суммировать все, что мы знаем в этой области. Кроме того, это просто хороший обзор по современным представлениям о физике и эволюции нейтронных звезд. Средняя часть обзора написана для специалистов, но начало и конец будет интересно прочесть широкому кругу читателей.

Коротенький понятный обзор по внутреннему строению нейтронных звезд. Вполне доступный, но при этом есть новые данные.

Недавние исследования показали, что т.н. "центральные компактные источники" в остатках сверхновых вероятнее всего являются молодыми нейтронными звездами, чье магнитное поле "привалило" веществом, нааккрецированным сразу после взрыва сверхновой. За несколько тысяч или десятков тысяч лет поле может снова продиффундировать наружу, и тогда появится пульсар. Но вот только выглядеть он будет не очень молодым. Авторы проверяют эту гипотезу, исследуя несколько "пульсаров среднего возраста" вблизи остатков сверхновых. Раньше на такие объекты не обращали внимания, считая, что это случайное совпадение.

Авторы выделили 8 пульсаров. Особо выделяются те из восьмерки, у кого вектор скорости направлен (задним концом) на центр остатка сверхновой. Иcкали избыточное тепловое излучение, не характерное для немолодого возраста. Не нашли. Авторы полагают, что это может говорить о том, что поле все-таки не всплывает, т.е. центральные компактные объекты не становятся радиопульсарами.

Отличный большой обзор, посвященный нейтронным звездам и черным дырам. В основном речь идет об их массах и вращении. Это действительно важные характеристики, т.к. они могут многое нам сказать о том, как эти объекты образовались (а в случае нейтронных звезд - и о том, как они устроены). Правда, пока говорят не так много, как нам бы хотелось. Т.к. "разобрать их речь" непросто. Об этом и обзор. Завершается он оптимистичным взглядом на то, как много мы узнаем, когда начнем регистрировать слияния компактных объектов с помощью гравитационно-волновых антенн.

Авторы исследовали переменность неотождествленного гамма-источника 2FGL J1653.6-0159. По оптическим и рентгеновским наблюдениям обнаружен период около 75 минут. Авторы полагают, что это может быть двойной миллисекундный пульсар (надо заметить, что пульсарный период или радиоизлучение пока не обнаружены). Если это так, то это рекорд. Пока самый короткий орбитальный период радиопульсара - 93 минуты.

Авторы рапортуют об открытии еще одного быстрого радиовсплеска. Поиск проводили по архивным данным. Но статья ценна не столько новым открытием, сколько анализом статистических свойств известных быстрых радиовсплесков. Получается, что из распределения по небу трудно сделать какой-либо вывод, т.к. статистика невелика. Зато авторы дают еще один аргумент в пользу того, что оценка темпа событий, сделанная в работе Торнтона и др. завышена в несколько раз.

Небольшой обзор, посвященный тому, что наблюдения пульсаров могут дать для теорий гравитации. Речь не идет о pulsar timing array и тп. Речь именно о наблюдениях пульсаров в двйоных разного типа. Чуть подробнее автор рассматривает системы с белыми карликами, а также проверку альтернативных теорий.

Для близкого миллисекундного пульсара (260 пк) в двойной системе промерили эффект Шапиро. Это дает возможность довольно точно оченить массу пульсара и его невидимого спутника. Для пульсара получают 1.2+/-0.14,, а для спутника 1.05+/-0.06. Спутник, скорее всего, белый карлик. Это следует в основном из косвенного аргумента, связанного с очень маленьким эксцентриситетом (в системе из двух нейтронных звезд такое очень трудно получить с эволюционной точки зрения). Поэтому авторы попытались увидеть белый карлик. и не увидели. Это дает возможность поставить верхний предел на его температуру: < 3000K. Это рекорд для известных белых карликов.

Большой подробный обзор по численному моделировании в астрофизике. Затронут довольно узкий круг очень сложных задач, связанных со слияниями компактных объектов: белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр.

Техническая часть очень подробная, а потому тяжелая. Для специалистов крайне полезно.

Приятно, когда подтверждают твои старые идеи (пусть и не ссылаются ни разу.

авторы показывают, что с высокой вероятностью массивная звезда Wd1-5 была членом двойной системы, в которой после взрыва сверхновой родился магнитар CXOU J1647-45. авторы рассматривают различные эволюционные пути и приходят к выводу, что эволюция в двойных может быть очень важной для происхождения магнитаров. О чем мы и писали в 2006 и 2009.

Авторы детально разбирают, чем пары нейтронная звезда (радиопульсар) + черная дыра лучше или хуже других типов двойных в смысле проверок теорий гравитации. Для некоторых тестов, в самом деле, пары с черными дырами лучше, для некоторых - нет. Однако открыть такую пару все равно было бы очень важно (и интересно).

Довольно популярный обзор по моделированию всяких процессов, где важны эффекты ОТО. В первую очередь это слияния нейтронных звезд и черных дыр.

Авторы проповдят новые расчеты темпа слияний нейтронных звезд и черных дыр для различных параметров модели. Ожидается, что LIGO И VIRGO после апгрейда будут видеть несколько событий в год. Причем самыми частыми будут слияния двух черных дыр.

Небольшой обзор по нейтронным звездам. В основном в него вошли вопросы, связанные с веществом при высокой плотности. Но при этом перечисленны ключевые для этой области астрофизические факты и приведены данные новых наблюдений. Довольно полезная статья.

См. также arxiv:1404.1969.

Все слышали про магнитары. Это нейтронные звезды, чья активность связана с выделением энергии магнитного поля (или, если уогодно, токов, поддерживающих эти поля). Обычно такие источники действительно имеют большие магнитные поля, и иногда от них наблюдают очень мощные вспышки, когда на долю секунды компактный объект становится ярче галактики.

Анализ нескольких мощных вспышек несколько лет назад показал наличие колебаний блеска. Эти колебания не имеют очень строгой периодичности в течение долгого времени. Их принято связывать с колебаниями нейтронной звезды, скорее всего "дрожит" кора. Это крайне интересно! Это дает уникальную возможность узнать что-то о механических свойствах компактных объектов. Жалко, что гигансткие вспышки происходят редко (ни один объект пока не вспыхнул дважды, а всего таких вспышек известно три штуки). Поэтому колебания пытались искать и в данных по более слабым всплескам.

Такие поиски - крайне трудная задача. Авторы полагают, что они смогли разработать хороший метод анализа данных. Обработав наблюдения почти 300 всплесков, они выявили одного хорошего кандидата в такие квазипериодические осцилляции. Сигнал, правда, крайне слабый, а частота выше, чем у ранее обнаруженных (в гигантских вспышках) колебаний. Наверняка, кто-то воспримет данные довольно скептически. Но посмотрим. Если это все правильно, то это должно позволить продвинуться в понимании свойств нейтронных звезд, т.к. у нас появится еще один канал информации.

Если это правда, - то это очень важно и интересно. Дело в том, что с одной стороны, нейтронные звезды вполне могли бы прецессировать. С другой - есть единичные кандидаты в прецессирующие нейтронные звезды. Это должно нам что-то говорить о внутреннем строении этих удивительных объектов. И, наверное, говорит, но довольно неразборчиво. В том случае, если будет открыта прецессия магнитара, теоретики окажутся перед очень сложной задачей как-то это объяснить. Сами авторы полагают, что объяснить это можно, предоложив существование очень сильного тороидального поля, сжимающего звезду, и тем самым делающим ее несферичной. Однако этого мало, важно объяснить, почему прецессия не затухает, или что ее подпитывает, т.к. наличие сверхтекучих вихрей внутри нейтронной звезды должно препятствовать прецессии.

Существенно обновленная и дополненная версия отличного обзора по тесным двойным системам с релятивистскими объектами. Более-менее там есть все, что касается данной области астрофизики.

Большая и очень подробная статья, посвященная миллисекундным радиовсплескам.

В 2007 г. Лоример и др. обнаружили первое такое событие и заподозрили, что события происходят на космологических расстояниях (z~0.1, т.е. расстояние - порядка миллиарда световых лет). А в 2013 г. Торнтон и др. обнаружили еще 4 всплеска. Еще после статьи Лоримера с соавторами стали появляться разные модели, описывающие такие всплески, но ясности нет до сих пор. Кулкарни и др. в своей работе детально все анализируют.

Интересно, что статья Кулкарни и др. была написана в первом варианте сразу после открытия всплеска Лоримера. Но потом они засомневались в космологическом происхождении вспышки, и работу отозвали. А теперь - после открытий Торнтона и его коллег, - расширили и углубили.

Проанализировав все предложенные модели, авторы приходят к выводу, что наиболее перспективным пока кажется сценарий, связанный с гигансткими вспышками магнитаров, который был предложен К.А. Постновым и автором обзоров в 2007 году, а потом дополнен в 2013. Сейчас этот сценарий получил существенное развитие благодаря работе Юрия Любарского. Однако, альтернативы существуют, а данных пока маловато. Ситуация похожа на ту, что была с космическими гамма-всплесками. Надо бы набирать статистику, попытаться увидеть вспышку сразу двумя радиотелескопами, а также одновременно увидеть вспышку в других диапазонах....

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Хороший обзор по всем вопросам проявлений кваркового вещества в астрофизике. Написано все очень ясно (по-крайней мере для "младших научных сотрудников" смежных специальностей): без формул и тп. Охвачено не просто широкий круг вопросов, а по сути все, что хоть как-то связано с кварковыми звездами. Можно рекомендовать всем астрофизикам, которым интересно, что в этой области происходит, какие задачи и тп. Равно можно рекомендовать и ядерным физикам и Ко.

Впервые открыт пульсар в тройной звездной системе (до итого был известен пульсар в системе с белым карликом и планетой). Новое открытие позволяет проверять важные аспекты теорий гравитации.

Система PSR J0337+1715, естественно, иерархическая. Пульсар образует тесную пару с белым карликом, а снаружи кружится еще один белый карлик. Образование таких систем должны выглядеть весьма интересно с точки зрения эволюции звездных систем.

Внутренний белый карлик удалось увидеть в оптическом диапазоне, что позволило довольно точно определить расстояние до системы.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы собрали в общем-то хорошо известные выкладки, позволяющие выразить, скажем, массы звезд, белых карликов, нейтронных звезд, планет и их размеры через фундаментальные постоянные и пару-тройку значений массы элементарных частиц. Польза в том, что все компактно, понятно, и со свежими комментариями.

Но я бы желающим посоветовал потом посмотреть сюда и сюда

Довольно большой обзор по процессам в плазме в таких астрофизических источниках как магнитары, сверхновые и гамма-всплески. Только третий раздел обзора изобилует формулами. Остальные (т.е. примерно 3/4 статьи) представляют собой вполне доступное чтение.

Хороший обзор по основным методам определения параметров нейтронных звезд, позволяющих дать ограничения на параметры плотного вещества в их недрах. Рассмотрены и методы определения масс и радиусов, и изучение остывания нейтронных звезд.

Авторы исследуют новый канал остывания нейтронных звезд в тех случаях, когда на поверхности происходит мощное выделение энергии (например, как в барстерах, у которых происходит термоядерная вспышка в нааккрецированном газе).

Всего лишь в 150 метрах под поверхнустью может запускать цикл, в котором участвуют тяжелые ядра. Тогда реакции с электронным захватом и обратные - с бета-распадом, - приводят к заметному излучению нейтрино, которые уносят энергию, и кора остывает. При этом оказывается, что слои в глубине коры не играют большой роли. Это позвоялет лучше описать свойства некоторых источников.

Благодаря работе спутника Ферми в исследованиях гамма-пульсаров произошла настоящая революция. Но в статье речь идет не только о результатах Ферми. Автор была автивно вовлечена в более ранние исследования, поэтому все подробно описывается с самого начала (от Cos-B). Затем идет EGRET. Уже совсем близко от Ферми - AGILE (небольшой итальянский проект, который в некоторых смыслах был прототипом Fermi). Ну а дальше - уже Ферми и остающиеся вопросы.

Авторы представляют многолетние наблюдения пульсара в Крабе. видна некоторая эволюция профиля импульса. Авторы полагают, что наиболее логичное объяснение состоит в том, что ось магнитного диполя сильнее наклоняется к оси вращения (возможно, этот тот эффект, о котором давно писали и пишут Василий Бескин и его коллеги в ФИАНе).

Большой обзор по коротким гамма-всплескам. Собрано более-менее все: наблюдения, модели, нерешенные проблемы и т.д. Народ ждет регистрации гравволн, чтобы убедиться в том, это в самом деле слияния нейтронных звезд.

Небольшой довольно популярный обзор о состоянии исследований в области изучения недр нейтронных звезд. Кратко рассказано, что можно наблюдать, какие задачи существуют с точки зрения теории и т.д.

Вот уже много лет все пользуются каталогом магнитаров, составленным учеными из университета МакГилла в Канаде. Вт наконец-то авторы решили написать статью, посвященную этому полезному собранию данных. Будем ссылаться!

Приводятся новые данные по массам нейтронных звезд. Все сведено в единые таблицы и графики. Т.е., это новая стандартная ссылка на соответствующие параметры.

Мониторинг на Ферми обнаружил необычное свойство у пульсара PSR J2021+4026. У него резко (менее чем за семь дней) на 20 процентов упал наблюдаемый поток гамма-излучения, и при этом столь же резко возрос темп замедления.

Причины непонятны. Видимо, полагают авторы, произошла резкая перестройка магнитосферы.

Также о пульсарах см. arxiv:1308.0378. В этой статье рассказано о новой программе поиска пульсаров в Эффельсберге. Есть любопытные новые экземпляры.

Еще стоит обратить внимание на arxiv:1308.0506. Там описаны рентгеновские наблюдения пульсара PSR B0943+10. Проводится поиск корреляции рентгеновских и радио свойств, и таковая обнаружена.

С помощью XMM-Newton удалось увидеть в поглощении спектральную жеталь у магнитара SGR 0418+5729. Это т.н. "магнитар со слабым дипольным полем". А вот деталь указывает на наличие сильного поля. Значит, как и предполагалось, несмотря на слабый диполь, вблизи поверхности доминируют сильные мультиполи.

Автор приводит краткий субъективный список из 12 проблем, которые по его мнению являются основными вызовами в современной релятивистской астрофизике. Темы в основном относятся к космологии, астрофизике нейтронных звезд и черных дыр. Список во многом странноватый, на мой взгляд, явно отягощенный личными пристрастиями автора.

Большой подробный обзор по внутреннему строению нейтронных звезд. Сюда включены и основы, и обсуждение свежих результатов наблюдений, помогающие пролить свет на проблему, и данные новых теоретических работ, в которых пытаются продвинуться в описание уравнения состояния вещества при очень высокой плотности.

Команда обсерватории имени Ферми выпустила второй каталог радиопульсаров, зарегистрированных этим аппаратом. Теперь их 145. Но в каталог попали не все - результаты по некоторым еще не опубликованы. Примерно треть из вошедших в каталог пульсаров обнаружены в "слепом поиске", но среди них всего один миллисекундный. Хотя всего миллисекундных пульсаров в каталоге около трети. Также около трети пульсаров не обнаружены в радио.

В конечном счете авторы рассматривают ориентацию аппарата по рентгеновским пульсарам. Но до этого обсуждаются и другие возможности, приводятся основные принципу пульсарной навигации, в частности, по радиопульсарам. Кроме того, авторы дают подробное введение, в котором рассказывают о радио- и рентгеновских пульсарах, Магнитарах и т.д.

Большой понятный обзор по гравитационно-волновой астрономии. Упор сделан на работу LIGO, VIRGO после апгрейда (на типы источников, которые будут регистрировать, на их количество и тп.) и на одновременное обнаружение транзиентов в других диапазонах и видах излучения (гамма-всплески, нейтрино и т.д.).

Открыт еще один источник мягких повторяющихся гамма-всплесков. В начале были обнаружны вспышки, которые приписали активности центральной черной дыры в нашей Галактике (наблюдали, собстенно, объект G2). Но оказалось, что это другой источник всего лишь в 3 секундах от галактического центра. Объект оперативно отнаблюдали всем чем только можно: и в рентгене, и в радио. Увидели пульсации. Стало ясно, что это очередной магнитар. Не исключено, что он находится совсем близко от центра Галактики, но пока расстояние до источника известно недостаточно точно.

См. также arxiv:1305.1945 о наблюдениях на NuSTAR.

Еще одна статья с анализом данных AMS-02. На этот раз авторы сравнивают модели темного вещества и пульсарные модели как объяснение роста доли позитронов.

Авторы анализируют несколько тюню сверхмощных (super-luminous) сверхновых. Для нескольких из них продемонстрировано наличий "хвостов" в кривых блеска, которые очень трудно объяснить. Авторы полагают, что наилучшим объяснением является образование магнитара, который и дает дополнительный впрыск энергии. Более стандартные варианты (радиоактивный распад кобальта-56 или столкновение с ранее сброшенным веществом) требуют нереалистичных параметров.

Очередной обзор по магнитарам. Новостей там много, поэтому появление нового вполне оправдано. Кроме собственно наблюдательных данных по магнитарам, автор обсуждает магнитары со слабыми дипольными полями и связи магнитаров с другими классами нейтронных звезд.

Телескоп Хаббла потратил кучу времени для того, чтобы покрыть туманность Ориона своими наблюдениями. Основная цель - изучение звездного скопления, связанного с туманностью. Однако, разумеется, есть и красивая картинка.

Основной упор в обзоре сделан на природу турбулентности в дисках, т.к. именно она отвечает за вязкость, а вязкость - определяет все остальное.

Представлены результаты наблюдений недавно открытого двойного радиопульсара. Он входит в тесную (период 2.5 часа) систему с белым карликом. Cущественно, что система довольно близкая (2.1 кпк), поэтому белый карлик виден, его спектры получены и изучены. В итоге, про систему известно многое, т.е. параметры можно измерять с хорошей точностью.

Получилось, что пульсар массивный - примерно две массы Солнца. Это не только само по себе интересно, но потенциально делает систему хорошо подходящей для проверок теорий гравитации. Большая часть статьи посвящена именно этому.

Пока пульсар наблюдали недостаточно долго, но уже можно поставить интересные ограничения на альтернативные теории гравитации. В будущем они будут все сильнее и сильнее. Кроме того, если улучшить данные по белому карлику, то тоже можно значительно повысить точность определения параметров.

Все это очень важно в контексте скорого (2015-2016 гг.) запуска детекторов LIGO и VIRGO после апгрейда. Дело в том, что разные теории гравитации предсказывают разные гравволновые сигналы. А для эффективного обнаружения сигнала важно заранее знать форму. Наблюдения нового двойного пульсара как раз позволят протестировать теории в том режиме. который важен для предсказания форм гравволнового сигнала. Так что продолжение изучения нового пульсара - вполне себе прикладная задача!

Рентгеновские двойные с затмениями уже открывали, это не редкость. Но тут, во-первых, первая система с Ве-звездой. А во-вторых, затмения видны не только в рентгене, но и в оптике! Это позволяет узнать много нового о поведении аккрецируемого вещества вблизи нейтронной звезды. Что важно для исследования подобных систем.

Речь идет о сверхтекучих составляющий нейтронных звезд. Их наличие важно и для общего строения компактных объектов, и для их вращательной эволюции, и для остывания. В общем, есть много связей между экзотическими свойствами недр и наблюдательными проявлениями. В статье дается детальный обзор всего этого: от микрофизики до наблюдений. Написано для специалистов, со всеми деталями.

Представлен большой каталог (более 80000 источников) по результатая семи лет работы рентгеновского спутника SWIFT. Аппарат продолжает работу, так что будет и продолжение.

Одновременные наблюдения в радио (LOFAR) и рентгене (XMM-Newton) позволили обнаружить новые феномен в излучении пульсаров. Это, как полагают, помодет продвинуться в понимании того, как же эти источники работают.

Суть открытия в том, что в момент, когда источник PSR B0943+10 находится в тихом радиосостоянии - наблюдается не только нетепловой рентген, но и 100-процентно пульсирующее мощное тепловое рентгеновское излучение, а как только радиоисточник переходит в яркое состояние - рентгеновское излучение падает, становится исключительно нетепловым и пульсации не видны.

Подробно изложена новая модель квазисферической аккреции. Она позволяет успешно описать некоторые наблюдательные проявления аккрецирующих нейтронных звезд в тесных двойных системах, которые ранее выглядели довольно загадочно.

Существенно, что статья принята в УФН, т.е. будет и доступный по сети вариант на русском языке.

Авторы представляют и анализируют самую большую выборку массивных рентгеновских систем в нашей Галактике, не являющихся транзиетными объектами (т.е., туда не входят системы типа Be/X-ray). Значитальную долю составляют источники, обнаруженные спутником INTEGRAL.

Обзор по нейтронным звездам: как одиночным, так и в двойных системах. Не все области в не мописаны достаточно хорошо, поэтому единственным источником знания он служить не может, но тем не менее, статья заслуживает внимания.

Красивая идея (для меня из серии "Почему же мне в голову не пришло?!"). В сентябре этого года вблизи центра Галактики пройдет молекулярное облако G2. Обычно обсуждается, как это облако будет взаимодействовать со сверхмассивной черной дырой в центре Галактики. Но, напоминают нам авторы статьи, в непосредственной близости от центра есть много одиночных черных дыр и нейтронных звезд, которые мы пок ане видим. Однако, прилетевшее облако облако приведет к аккреции на эти компактные объекты. Соответственно, зажгутся рентгеновские источники, которые может увидеть, скажем, обсерватория Чандра.

По сути, все сказано названием и именем автора. Добавлю только, что есть еще задачи (без решений) и полезное приложение (студенты оценят).

В следующем году Planck обещает представить свои первые осмологические результаты. Отличное время, чтобы WMAP представил свои окончательные итоги. Это и сделано в данной статье (176 страниц - это книга, практически).

См. также arxiv:1212.5226, где представлены итоговые космологические параметры по данным WMAP.

Наблюдения на спутнике Ферми помогли открыть двойной пульсар с самой тесной орбитой: один оборот в системе совершается за 93 минуты. Пульсар - миллисекундный, не аккрецирующий, т.е. энерговыделение связано с диссипацией энергии вращения нейтронной звезды вокруг своей оси. Период пульсара - 2.5 миллисекунды. Что из себя представляет компаньон доподлинно неизвестно. Его масса раз в 10 превосходит массу Юпитера. Видимо, это вырожденный остаток белого карлика, или же компаньоном была легкая звезда, внешние слои которой стекли и/или испарились.

Считается, что существует хорошая корреляция рентгеновского и радио потоков в источниках с черными дырами. Авторы собрали самый большой массив данных одновременных наблюдений в радио и рентгене для одного из кандидатов в черные дыры. В итоге, получена хорошая корреляция, в которой рентгеновский поток пропорционален радиопотоку в степени 0.62. Одако, есть состояния, где эта корреляция нарушается. В итоге авторы говорят о двух популяциях на диаграмме радио-рентген.

См. также arxiv:1211.1655, где обсуждаются спектральные свойства двойных с черными дырами, которые могут юыть связаны с существованием джетов.

Авторы описывают анализ большого массива пульсарных данных с 64-метровго телескопа в Парксе. Обнаружено большое количество новых случаев сбоя периодов. Исследуется их статистика.

Краткое изложение этой работы см. в arxiv:1211.2044

Отметим также теоретическую работу arxiv:1211.2209, где рассмотрена релаксация после глитча.

Построена детальная численная модель для пульсаров. Авторы могут исследовать и случай соосных, и случай наклонных ротаторов. Энергопотери в предельном случае перпендикулярного ротатора возрастают (по-сравнению с соосным) чуть больше чем в 2 раза.

Небольшой, но очень насыщенный обзор по пульсарам в шаровых скоплениях. Там есть много нерешенных вопросов, и новые наблюдения все прибавляют загадок.

К сожалению - только верхние пределы. Никаких периодических сигналов аворы не увидели. Зарегистрировано несколько единичных всплесков, происхождение которых остается загадкой.

Исследована недавно открытая двойная с радиопульсаром. Показано, что масса нейтронной звезды должна быть большой - больше 2.1 массы Солнца. Если это в самом деле так, то это сильное ограничение на уравнение состояния.

Кратко описнао состояние дел на системе радиотелескопов LOFAR, представлены свежие результаты по пульсарам, а также обсуждается грядущее развитие и апгред.

Дается обзор по центральным компактным источникам в остатках сверхновых. Автор развивает мысль о том, что низкие поля в них связаны с сильной аккрецией, т.е. поле просто "завалено". Мы эту идею поддерживаем и одобряем.

Представлены последние данные по статистике поиска пульсаров с помощью гамма-обсерватории им. Ферми. Интересно (см. arxiv:1210.6676), что миллисекундные гамма-пульсары, по видимому, все можно обнаружить и в радио.

См. также arxiv:1210.7525, где рассказано о наблюдения пульсаров выше 10 ГэВ.

Авторы представляют новые расчеты взрывов сверхновых с коллапсом ядра. Движущей силой являются нейтрино. Детально исследована асимметрия выброса вещества. Это приводит и к кикам (дополнительной скорости нейтронной звезды), и к асимметрии распределения синтезированных элементов. Модель явно неполна. Однако есть надежда выяснить, что же отвечает за кики. Дело в том, что в данной модели (в отличие от модели с асимметричным излучением нейтрино) есть корреляция между направлением скорости и распределением выброшенных продуктов нуклеосинтеза.

ИК-наблюдения на Кеке позволили определить скорости и собственные движения двух магнитаров. Скорости нормальные: 100-400 км в сек. Траектория указывает на то, что нейтронные звезды появились в асоциациях массивных звезд. Это позволяет получить независимую оценку возраста, а тем самым и рассчитать показатель торможения. Он оказывается низким 1.2-1.8. Т.о., полагают авторы, торможение сильно отличается от магнито-дипольного.

Представлены результаты очередного обзора по поиску пульсаров. Обнаружено 75 новых источников. Особенно удивительных среди них нет, но это и не важно. Изюминка в методике выделения новых кандидатов.

Обработаны данные обзора по поиску радиопульсаров. В статье описана методика наблюдщений и обработки данных и представлены результаты. Есть интересные объекты: это интересные двойные пульсары и пульсары с очень маленькой мерой дисперсии.

Еще 10 пульсаров описаны во второй статье: arxiv:1209.4296. Среди них также есть очень интересные.

Кстати, несколько пульсаров открыли студенты: arxiv:1209.4108.

Авторы описывают наблюдения пульсара в оптике. Важно, что получено рекордно высокое значение скорости этого объекта: 1600-2000 км в сек. В принципе, есть кандидат и с большей скоростью, но там данные менее надежны, чем в данном случае.

Короткий рассказ о том, как на протяжении 35 лет работала и работает одна из самых успешных исследовательских групп в российской астрофизике. Кроме этого рассказано и о будущем, которое связывают с детектором на борту Спектр-УФ, который по плану должен полететь в 2016м.

Первый аккрецирующий миллисекундный пульсар был идентифицирован в 1998 году. Сейчас их известно 14. Таких объектов должно быть довольно много, но обнаружить миллисекундные пульсации у таких рентгеновских источников непросто.

В обзоре дается подробный обзр как наблюдательных данных, так и понимания физики процессов, протекающих в этих источниках. В частности, детально рассматриваются термоядерные вспышки и квазипериодические осцилляции.

Коротенький обзор по рентгеновским пульсарам. Полезен, наверное, прежде всего таблицей объектов с измеренными циклотроными линиями. Собственно, именно циклотронным линиям и посвящена большая часть текста.

Наблюдения миллисекундного рентгеновского пульсара HETE J1900.1--2455 показали, что у него существенно уменьшилась (раза в 4) произовдная периода. Автор связывает это с уменьшением магнитного поля. Известно, что аккрецирующие миллисекундные пульсары являются предшественниками миллисекундных радиопульсаров. Их поля должны уменьшиться в тысячи раз за время аккреции. Но наблюдательные свидетельства в пользу такого процесса в его динамике получены впервые.

Детальные измерения уменьшения орбитального периода двойного пульсара позволили установить очень жесткие пределы на параметры теорий гравитации. Стандартные предсказания ОТО прекрасно выполняются. Для других теорий параметры "загоняются в угол". Сейчас это самые сильные ограничения (в частности, лучше чем в Солнечной системе), а наблюдения продолжаются. Т.е., точность еще вырастет!

Большой подробный обзор по моделированию слияний нейтронных звезд. Несмотря на сложную тему написано вполне доступно для всех астрофизиков.

Короткую заметку о совместном поиске гамма-всплесков и гравволн см. в arxiv:1204.4110.

В рентгеновском диапазоне наблюдается структура, похожая на пульсарную туманность с пульсаром (собственно пульсации пока увидеть не удалось). Если это так, и объект связан с наблюдающимся по близости остатком сверхновой, то скорость пульсара получается под 3000 км в сек. Хотя сотни км в сек для нейтронных звезд являются нормальными скоростями, 3000 - это уже много. Это был бы не только рекорд, но и загадка. Однако пока ясности нет.

Авторы показывают, что магнитное поле нейтронных звезд может сильно увеличиваться за счет т.н. stationary accretion shock instability. Можно достичь магнитарных полей без работы динамо-механизма, завязанного на быстрое вращение. Это было бы здорово. Правда, физическая модель, которую используют авторы, не учитывает некоторые важные ингредиенты, поскольку все усилия приходилось бросить на высокое разрешение МГД расчетов. Кроме того, не ясно, смогут ли поля "выжить", чтобы быть большими не только на стадии сверхновой, но и когда "дым рассеется".

Достаточно популярно автор рассказывает, как сочетание разных астрофизических и лабораторных подходов позволяет продвигаться в исследовании свойств плотного вещества, обогащенного нейтронами, а также о том, что нас ждет в этом направлении вближайшем будущем с началом работы новых установок. Кроме того, обсуждается, как разные свойства обогащенного нейтронами вещества влияют на наблюдаемые проявления нейтронных звезд.

Впервые LIGO дает действительно интересный результат. Необнаружение гравволнового сигнала, связанного с коротким гамма-всплеском в галактике М81 подтверждает идею о том, что это магнитарная вспышка. Альтернативой было бы слияние компактных объектов (как для обычных коротких всплесков), но это исключено гравнаблюдениями.

Речь идет об аккрецирующих компактных объектах в тесных двойных системах. В некоторых из таких систем поток рентгеновского излучения то возрастает, то уменьшается. Состояние с низким потоком называют спокойным. Давно обсуждается, можно ли надежно отличить систему с нейтронной звездой от системы с черной дырой. Авторы делают новый важный шаг в этом направлении.

У систем с нейтронной звездой рентгеновская светимость выше ультрафиолетовой, у черных дыр - наоборот. Отношение потоков должно лучше дискриминировать между системами с черными дырами и нейтронными звездами. И причина должна быть более хитрой, чем просто разница в темпе аккреции.

После гигантских вспышек магнитаров в хвосте кривой блеска наблюдаются осцилляции, которые связывают с колебательными движениями коры нейтронной звезды. Этому и посвящен обзор. Во-первых, описаны данные наблюдений. Во-вторых, рассмотрены теоретические модели, позволяющие описать наблюдаемый феномен.

С помощью гамма-обсерватории имни Ферми удалось обнаружить интересный миллисекундный пульсар. Он выделяется большой светимостью, что означает, что у него одновременно довольно сильное для таких объектом магнитное поле и одновременно довольно короткий период. Интерес связан вот с чем: такие объекты трудно "делать". Обычно миллисекундные пульсары возникают после раскрутки нейтронной звезды за счет аккреции в двойной системе. Однако, звезду с сильным полем труднее раскрутить. Видимо, полагают авторы, во время аккреции поле "прибило" падающим веществом, а потом оно пробило себе путь наверх, и теперь мы видим такой интересный источник.

С помощью системы черенковских телескопов VERITAS удалось увидеть пульсар в Крабе на энергиях 100-300 ГэВ. Это ставит некоторые вопросы перед теорией генерации гамма-излучения пульсарами.

LS I +61 303 - это известная необычная двойная система с нейтронной звездой, наблюдаемая в гамма-диапазоне. Авторы рассказывают об обнаружении (с помощью спутника Swift) всплеска от этой системе, подобного вспышкам магнитаров. Если это и в самом деле так, то это первый магнитар в двойной.

Представлены данные радионаблюдений по семи объектам, из которых пять - надежные магнитары, и два - хорошие кандидаты в объекты этого типа. Наблюдения проводились на частоте около 2 ГГц. Ничего не обнаружено, т.е. поставлены самые сильные из существующих пределы на радиоизлучение от этих источников.

Авторы имеют большой опыт по моделированию взрывов сверхновых типа Ia. Они применяют некоторые из своих наработок для трехмерных расчетов превращения нейтронной звезды в кварковую.

Новость уже пронеслась по СМИ. Еще бы: у пульсара открыли спутник-алмаз! :)

Дело тут вот в чем. Измерения позволили определить, что крайне маломассивный спутник одного из миллисекундных пульсаров имеет довольно высокую плотность. Т.е., это не может быть объект типа Юпитера или бурого карлика, образовавшийся из обычной звезды, перетекавшей на нейтронную. Наиболее подходящий сценарий связан с перетеканием углеродно-кислородного белого карлика, который не стек до конца и не разрушился, а оставил небольшой остаток. Вот он, в некотором смысле, может частично быть "алмазным". Но интересно не это, а обнаружении интересной особенности эволюции двойных систем, над которой сейчас размышляют соответствующие специалисты.

Транзиентный источник с коротким запоминающимся названием 2XMMi J003833.3+402133 был открыт в ходе обзора Туманности Андромеды. Изначально он был идентифицирован как двойная система с черной дырой в М31. Однако теперь, проведя тщательные исследования, авторы предлагают альтернативную интерпретацию: это магнитар, образовавшийся из убегающей звезды, а потому находящийся высоко над плоскостью Галактики.

Достаточно популярно, но полно, описаны главные результаты, полученные к настоящему моменту на спутнике Ферми.

Детально описаны эволюционные каналы, ведущие к формированию миллисекундных пульсаров разных типов. Разумеется, описаны и данные наблюдений по каждой промежуточной стадии.

Наблюдения на 4-метровом телескопе Уильяма Гершеля в Ла Пальме показали (впервые) наличие оптических пульсаций на периоде вращения у одного из источников мягких повторяющихся гамма-всплесков. Это находит естественное объяснение в рамках магнитарной модели, а потому может служит ткосвенным аргументом в ее пользу.

Подробно описан доступный по сети Архив данных пульсарных наблюдений, выполненных в Парксовской обсерватории. Это более 100 000 файлов за последний 20 лет. Формат данных совместим с форматом Виртуальной обсерватории.

Система радиотелескопов LOFAR функционирует уже несколько месяцев. Постепенно вводятся в строй новые станции. В статье детально рассматривается, как, зачем и в каком объеме LOFAR будет наблюдать радиопульсары, а также представлены первые результаты.

В последние годы активизировались обзоры по поиску радиотранзиентов. Это связано в основном не со строительством новых инструментов (исключением является LOFAR), а с вводом в строй новой регистрирующей аппаратуры и применением новых алгоритмов обработки. Планируется что существующие инструменты (плюс LOFAR) в ближайшие годы более чем удвоят число известных радиопульсаров.

В статье дается обзор того, что сделано в области поиска пульсаров и радиотранзиентов, а также, что гарантированно ожидается в ближайшие годы.

Впервые с помощью распределенных вычислений в рамках Einstein@Home удалось обнаружить миллисекундный двойной радиопульсар.

В поисках пульсаров большую роль играет обработка данных, т.е., конкретнее, мощность используемых для поиска сигнала компьютеров. Это особенно актуально в случае двойных пульсаров. Примерно два года работы по поиску двойных пульсаров идут в рамках проекта Einstein@Home. И вот, наконец, успех.

Пульсар, видимо, имеет спутником массивный белый карлик. Период пульсара составляет примерно 20 миллисекунд. Орбитальный период около 9 часов.

Очень подробный обзор по свойствам ядерной материи. Через нейтронные звезды эта тематика связана с астрофизикой, но обзор, все-таки, больше физический.

С учетом новых наблюдений авторы представляют самую большую базу данных по глитчам. Приведены результаты по 315 глитчам 102 пульсаров.

Недавние измерению больших (2 солнечных) масс нейтронных звезд привели некоторых авторов к утверждению о том, что закрыта модель кварковых звезд. Это не так. В статье авторы разбирают, какие параметры надо "подкрутить", чтобы кварковая (или гибридная) звезда имела высокую массу.

Простая, но любопытная статья. Описана тривиальная вещь, которая, тем не менее, многими (в том числе и нами) игнорировалась, т.к. обычно полагают, что это превышение точности, т.е., что другие неопределенности доминируют и замывают малый эффект. Итак.

Вот нейтронная звезда. Кидаем на нее килограмм вещества. Насколько изменилась масса нейтронной звезды? На килограмм? А вот и нет! Ответ зависит от уравнения состояния и будет составлять около 900 грамм. Дело в том, что нейтронные звезды очень компактны. Рассмотрим самую массивную из известных нейтронных звезд. Ее масса 1.97 солнечной. Если начальная масса была 1.4 солнечной, то навалить надо было . . . 0.57? ? а вот нет! В зависимости от уравнения состояния это может быть и 0.77 и 0.7 солнечной массы.

Подробный обзор по наблюдениям активности магнитаров за последние годы. Речь идет не об отдельных вспышках, а о периодах повышенной активности, когда возрастает полный поток от источника.

Самый близкий из известных радиопульсаров находится на расстоянии 170 парсек. Это пульсар с самым длинным периодом (8.5 секунд) и самым низким энерговыделением. Соответственно, это старый объект: 340 миллионов лет-один из самых старых немиллисекундных пульсаров.

В статье описаны новые наблюдения этого объекта с помощью XMM-Newton и VLT. Авторы не смогли зарегистрировать этот источник, т.е. получены очень сильные верхние пределы.

Авторы рассматривают, как растет магнитное поле коллапсирующего ядра массивной (15 масс Солнца) звезды. Это важно для понимания того, как возникают сильные поля нейтронных звезд. Существенно, что в модели пренебрегают вращением (в стандартной картине поля магнитаров связывают с быстрым вращением ядра, что запускает эффективный динамо-механизм). Несмотря на то, что вращения нет, турбулентные потоки существенно увеличивают поле в ядре. Авторы получают, что даже магнитарные поля возможны, если изначальное поле достаточно велико.

В ноябре в Архиве уже была статья, посвященная вспышкам Крабовидной туманности: arxiv:1011.3855. Там речь шла лишь о данных Ферми. В паре с ней в недавнем номере Science вышла вторая статья, которая и предлагается вашему вниманию.

В ней показаны уже не только данные Ферми, но и AGILE, а также данные в других диапазонах (рентген, оптика). Оценки показывают, что такие вспышки должны происходить в Крабовидной туманности примерно раз в год. Связаны они с механизмом ускорения частиц. И новые наблюдения задают тут больше новых вопросов, чем дают ответы на старые.

Авторы приводят шесть новых уточненных оценок масс нейтронных звезд в тесных двойных системах. Это не радио, а рентгеновские пульсары. Как и ранее, кроме системы Vela X-1 массы получаются небольшими. Например, 4U 1538-52 0.87+/-0.07 масс Солнца в случае эксцентричной орбиты. Правда, общая неопределенность все-таки довольно велика, и стандартные значения типа 1.2 массы Солнца вполне совместимы с полученными результатами.

Большой обзор в основном посвящен вспышкам магнитаров и родственным феноменам. Но начинается все с основ. Написано очень понятно, жалко только, что проиллюстрировано просто никак: нет иллюстраций, а они сильно облегчили бы восприятие для неспециалистов.

Описаны история, "кухня" и планы больших пульсарных обзоров. Что и как делается для поиска новых объектов, что предстоит. Предсказывается, что к 2015 году число известных радиопульсаров удвоится, а к 2020 достигнет 10 тысяч.

Обзор небольшой (из 22 страниц текст занимает менее половины, а список литературы - 10 страниц). Взгляд, на мой взгляд, не совсем астрофизический. Точнее, специфически астрофизический. В обзоре не рассматривается эволюция до слияния, темпы слияния и тп. Речь идет в основном о самой последней стадии, когда становятся важными эффекты ОТО, детали ядерной физики (уравнение состояния) и тп. Но при этом все написано очень понятно. Много внимания уделено динамике остатка слияния: как ведет себя диск, сколько вещества выбрасывается во внешнюю среду и т.д.

Японский детектор MAXI на борту МКС успешно работает. Один из открытых им рентгеновских пульсаров нашли в архивных данных спутника BeppoSAX. Анализ показал, что в спектре есть особенности. Авторы полагают, что это электронные циклотронные линии. Если это так, то это первый случай обнаружения основной линии и сразу четырех ее гармоник. Магнитное поле, измеренное по линиям, самое заурядное: порядка 10¹² Гс.

Авторы дают краткую сводку по измерению масс нейтронных звезд, а затем подробно обсуждают, что дают для понимания внутреннего строения этих объектов последние измерения больших (около двух солнечных) масс.

Короткий обзор, удачно суммирующий основные знания о молодых одиночных нейтронных звездах, а также нерешенный вопросы в этой области.

Обсерватория имени Ферми обнаружила от Крабовидной туманности две мощные вспышки. Первая была зарегистрирована в феврале 2009 года и длилась примерно 16 дней. Поток возрос в 3-4 раза в сравнении со средним. Вторая, боле короткая 94 дня) вспышка была зафиксирована в сентябре 2010 года. Тут поток возрос в 5-6 раз. У вспышек наблюдаются заметно разные спектры. У самого пульсара никакой активности в это время замечено не было.

Авторы полагают, что мы видим синхротронное излучение. Значит, электроны, его испустившие, были ускорены до энергий выше 10¹⁵ эВ, что не просто много, а очень много. Это ставит вопросы перед моделями ускорения частиц в пульсарах и пульсарных туманностях.

Нейтронных звезды мы знаем много, а массы с достаточной точностью измерены у единиц. Да и то, все они в тесных двойных системах, т.е. во-первых, массы менялись в ходе эволюции, во-вторых, сами звезды-прародители обменивались веществом и влияли друг на друга, в-третьих, для систем в двойных есть свои эффекты селекции. Тем не менее, поскольку определение масс чрезвычайно важно, люди пытаются хоть что-то вытянуть.

Авторы используют данные по хорошо измеренным массам в двойных системах из двух нейтронных звезд, и из нейтронной звезды и белого карлика, чтобы получить вид и параметры распределений по массам. Получается, что в системах двух нейтронных звезд массы лежат согласно узкому (0.13 масс Солнца) гауссовому распределению с пиком на 1.35 солнечных масс, а у нейтронных звезд в паре с белыми карликами максимум сдвинут на 0.15 масс Солнца (т.е. до 1.5), а ширина чуть больше и составляет 0.25 солнечных масс.

Используя данные по 20 двойным системам (из них 15 с маломассивными компаньонами), авторы пробуют изучить свойства распределения черных дыр по массам. В большинстве вариантов виден довольно резкий пик на 6-7 массах солнца. Существенно, что с большой вероятностью существует пробел между массами самых массивных нейтронных звезд (примерно 2 солнечных) и самыми легкими черными дырами (примерно 4 массы Солнца).

Для источника мягких повторяющихся гамма-всплесков (МПГ) SGR0418+5729 удалось определить хороший верхний предел на темп замедления. Это позволяет дать оценку величины дипольного магнитного поля, используя т.н. магнито-дипольную формулу для замедления вращения замагниченной нейтронной звезды. Поле, согласно этим данным, не выше 7.5 10¹² Гаусс. Это типично для обычных радиопульсаров и мало для МПГ (и вообще для магнитаров).

Данный результат во-первых, еще раз говорит, что границы между классами не жесткие. Во-вторых, ставит вопросы перед моделями генерации всплесков. Ответ может состоять в том, что важно не только (и не столько) дипольное поле, сколько тороидальное.

Длинный период вращения может говорить о том, что дипольное поле было гораздо выше в юности нейтронной звезды, а с тех пор затухло.

Пульсар называют Черная вдова в честь соответствующего вида пауков. Облучая своего компаньона, пульсар испаряет его. Авторам удалось получить спектр компаньона и измерить параметры его орбиты. Они указывают на то, что масса пульсара неожиданно велика: 2.4 массы солнца. Но! Но есть неопределенности, поэтому твердо авторы настаивают лишь на том, что масса выше 1.66 солнечных.

Авторы провели обзор центральной части Галактики (полоса шириной всего плюс-минус 0.25 градуса по широте от -60 до 30 по долготе) на праксовском радиотелескопе. Найдено три новых радиопульсара и обнаружено 16 известных. Особенно интересно обнаружение т.н. радиомагнитара PSR J1550-5418. Обзорные наблюдения этого объекта были проведены на полтора месяца раньше, чем уже опубликованные, так что авторы описывают раннее включение этого источника.

Проблема поиска пульсаров в центре Галактики стоит давно. Авторы пишут о том, что искать надо будет на очень высоких частотах. Т.е., это дело будущего, но уже вполне близкого. Пока же пульсаров в самой центральной области Галактики собственно и не обнаружено.

Тайна Кальверы раскрыта!

Кальвера - "плохой парень" в фильме "Великолепная семерка". Источник получил свое имя, поскольку похож по своим свойствам на источники Великолепной семерки - семи близких остывающих нейтронных звезд. Однако долгое время не удавалось ни оценить расстояние до источника, ни обнаружить периодичность или идентифицировать его вне рентгеновского диапазона. Теперь же это удалось сделать.

С помощью довольно длительных наблюдений на ХММ-Ньютон у объекта обнаружили период вращения 59 миллисекунд. Это говорит о том, что скорее всего это постаревший (и остывший) источник типа центральных компактных объектов в остатках сверхновой (например, Кассиопея А). Кроме того, источник обнаружен в гамма-диапазоне с помощью Ферми.

Это прошлогодняя статья в Science, которую авторы решили выложить в Архив. Так что особой новости нет, но приятно иметь статью в легком доступе (наше начальство явно не озабочено получением для сотрудников доступа к Science, хорошо хоть заграница помогает).

Измерения времен прихода импульсов радиопульсаров обладают колоссальной точностью. Чтобы точно вести тайминг, нужно учитывать множество разных мелочей. Например, из-за распространения сигнала в гравитационном поле тел солнечной системы, происходит изменение времени прихода импульсов. Значит, высокоточные данные по нескольким пульсарам за большой (годы, десятки лет) период времени позволят "взвесить" тела солнечной системы.

Авторы используют данные многолетнего тайминга для определения масс планет: от Меркурия до Сатурна. Конечно, массы и там известны, благодаря работе космических аппаратов. Однако оказывается, что пульсарная точность все равно достаточно высока, и для некоторых планет в некоторых случаях данные по таймингу могут быть важны. Например, это может быть важно для понимания природы т.н. пролетных аномалий.

Как известно, мощные гамма- и рентгеновские вспышки возмущают земную магнитосферу. Это можно зарегистрировать на очень низких частотах. Также известно, что гигантские вспышки источников мягких повторяющихся гамма-всплесков становились "виновниками" таких магнитосферных возмущений. И вот впервые удалось измерить возмущения от обычных (слабых) вспышек одного из магнитаров. Это важно, т.к. потенциально дает независимый (пусть и довольно косвенный) метод регистрации вспышек и, что важно, их энергетики.

Существует красивый эффект общей теории относительности. Пусть у нас есть двойная система, каждый из компонентов которой врщается вокруг своей оси. Тогда, если ось вращения (спин) компонента не совпадает с осью вращения двойной, то спин будет прецессировать.

Чтобы наблюдать этот эффект нужно или очень-очень точно мерить (и эффект измерен в Солнечной системе), или нужно, чтобы гравполе было сильным. Последнее реализуется в системах двойных радиопульсаров. Наблюдения эффекта позволяют ставить ограничения на теории гравитации. Этому и посвящен обзор.

Напомню (а многие, наверное, просто еще не знают), что именно из-за такой прецессии двойной пульсар J0737 больше не двойной! Более долгопериодический (и слабый) пульсар с прошлого года больше не виден. И чтобы увидеть его вновь придется ждать несколько десятков лет (период прецессии чуть более 70 лет).

E-ELT - это будущий 42-метровый европейский телескоп, который будет построен в Чили. В обзоре обсуждается, какие задачи в области изучения одиночных нейтронных звезд можно будет решать на нем.

Задач много, учитывая, что инструмент будет давать 32ю звездную величину. Выделю три. Во-первых, можно будет изучать тепловое излучение от нейтронных звезд с температурой 200-300 тысяч кельвин. Т.е., можно будет изучать остывание звезд с возрастами порядка нескольких миллионов лет, что важно, поскольку другими методами сделать это вряд ли возможно, а на таких временах могут быть важны всякие дополнительные механизмы нагрева и тп. А это даст нам очень важную информацию о внутреннем строении нейтронных звезд, что уже важно и для физики. Во-вторых, можно будет измерять поляризацию излучения. Пока это делают только в радио. Что там будет через 10 лет в рентгене пока не ясно, поэтому четкая возможность наблюдать поляризацию в оптике чрезвычайно важна. Наконец, в-третьих, можно будет изучать (или ставить очень-очень жесткие ограничения) на остаточные диски вокруг нейтронных звезд. А это важно, кроме всего прочего, для изучения физики сверхновых, где еще очень много неясного. В общем, ждем запуска E-ELT.

В 10 миллиардов раз прочнее стали . . . Это вещество коры нейтронной звезды. Его изучают (точнее, пытаются изучать) не только астрономы, но и физики. В статье дается общий обзор этих исследований с упором на результаты эксперимента PREX по измерению радиуса нейтрона в свинце-208. Кроме нейтронных звезд обсуждаются белые карлики и сверхновые звезды. Ведь все это связано со сверхплотным состоянием вещества.

Обзор посвящен радиопульсарам. Важно, что вначале автор обсуждает различные эффекты селекции, которые влияют на формирование наблюдаемой выборки этих объектов. Обсудив то, что касается наблюдений, автор обсуждает различные физические механизмы эволюции пульсаров, а затем суммирует, что мы можем узнать о процессах в пульсарах на основе наблюдений, отягощенных эффектами селекции.

Нейтронные звезды очень полезны для физиков, т.к. позволяют изучать или проверять модели и теории в экстремальных условиях. Особое место занимают радиопульсары, т.к. для них возможен очень точный тайминг. Авторы дают обзор того, как сейчас наблюдают пульсары (разные обзоры) и что интересного с точки зрения физики можно из этого вытянуть. Сюда попадает проверка эффектов ОТО, измерение масс нейтронных звезд (важно для определения уравнения состояния сверхплотного вещества, что важно для КХД), детектирование гравитационных волн, электродинамика (магнитосферы пульсаров). В обзоре кратко описаны основные открытия последих лет в области радионаблюдений нейтронных звезд (RRATs, "пульсар на пол-ставки" и т.д.).

Центральный компактный источник в остатке сверхновой Кассиопея А был открыт в самом-самом начале работы рентгеновской обсерватории Чандра. Источник сразу записали в число загадочных. Вроде это молодая (330 лет) остывающая нейтронная звезда, не являющаяся радиопульсаром. Но было странно, что при отсутствии пульсаций определения радиуса давали очень маленькое значение. Потом удалось подобрать такой состав атмосферы, что все "срослось". А теперь новая неожиданность.

По данным почти десятилетних наблюдений на Чандре удалось непосредственно увидеть, как звезда остывает. Такое наблюдают впервые (если это, конечно, в самом деле остывание одиночной нейтронной звезды). Температура упала на 4 процента с 1999 года (если кому-то это кажется мало, то скажем, что поток упал на 21 процент). Результат имеет значимость выше 5 сигма. Это довольно неожиданно.

Данная статья короткая. Авторы пишут, что детальное рассуждение и расчеты остывания готовятся. Пока наиболее вероятным представляется, что звезда стала изотермичной не 200-300 лет назад (ясно, что говоря это, мы пренебрегаем, что свет от нее идет к нам тысячи лет), а всего лишь 30-50 лет назад. Однако все понимают, что новые наблюдения еще могут все изменить. Например, что-то могло недавно прогреть поверхность звезды, и сейчас мы просто видим быструю релаксацию к "нормальному" состоянию.

Авторы имеют полное основание говорить о том, что они впервые открыли магнитар по радиоданным.

Обнаружен радиопульсар с периодом 4.3 сек. Магнитное поле очень большое 3 10¹⁴ Гс. С объектом связан и рентгеновский источник, но там все спокойно. Т.е., по рентгену не видно типичного для магнитаров вообще и радиоярких, в частности, поведения.

Как и ожидалось, гамма-обсерватория имени Ферми обнаружила много пульсаров. Выборка гамма-пульсаров возросла на порядок! Причем, 24 объекта были обнаружены в слепом поиске, т.е. это ранее неизвестные объекты. Лишь для трех из них удалось обнаружить радиоизлучение. Так что, опять же, как и предсказывалось, растет выборка радиотихих (видимо. потому что луч не попадает на Землю) гамма-пульсаров. Обо всех этих открытиях подробно и понятно рассказывается в обзоре.

Напомню, что идея магнитаров одновременно родилась у Дункана и Томсона и Усова. Последний был мотивирован необходимостью предложить эффективный механизм для гамма-всплесков. Было это в 1992 году. С тех пор развивается идея о том, что некоторые (особенно короткие) гамма-всплески могут быть связаны с рождением магнитаров. Пытаются выделить характерные черты таких событий. В обсуждаемой статье авторы обсуждают необычный (но не уникальный) короткий гамма-всплеск. Плато в его рентгеновской кривой блеска наводит авторов на мысль о том, что мы видим образование сильно замагниченной быстро вращающейся нейтронной звезды.

В статье дан обзор грядущих рентгеновских проектов, а также их ожидаемого вклада в астрофизику нейтронных звезд. В описании проектов упор сделан на Международную рентгеновскую обсерваторию (IXO) и спутник Astro-H.

В статье описан новый пульсарный обзор на телескопе Parkes, а также представлены первые результаты. Существенно, что новые обзоры нужна не столько для того, чтобы вместо 2000 пульсаров иметь 2500, а для того, чтобы открывать новые интересные объекты. Это и происходит.

В статье не приводятся особые детали, но крайне важным представляется открытие PSR J1622-4950, который является пульсаром с совсем уж магнитарными параметрами.

Впервые у миллисекундного аккрецирующего рентгеновского пульсара обнаружили затмения. Это позволит с высокой точностью измерить массу нейтронной звезды в системе.

См. также статью arxiv:1005.3527.

Существует большое многообразие молодых нейтронных звезд: радиопульсары, разные виды магнитаров, Великолепная семерка, источники в остатках сверхновых, RRATs ... Почему нейтронные звезды такие разные? Мы пока не знаем. Но надо делать какие-то попытки "великого объединения". О них и идет речь в обзоре.

Смотри популярное изложение здесь.

Как школьники ищут пульсары.

Проект не похож на SETI@home или Einstein@home. Даже на GalaxyZoo не совсем похоже, хотя это близко. Школьники используют оригинальные данные Green Bank Telescope для поиска новых радиопульсаров и родственных объектов (например, RRATs). Тут работа уже более серьезная, поэтому все идет в постоянном контакте с профессиональными учеными.

Источников мягких повторяющихся гамма-всплесков (МПГ) - магнитаров - известно не так уж много. Поэтому открытие очередного - событие. Последний был открыт два месяца назад на спутнике Swift. В статье приводится подробое описание.

Новый МПГ имеет период вращения 7.56 секунды (типичный для нейтронных звезд этого класса). Магнитное поле оценивается (по магнитодипольной формуле) в 1.8 10¹⁴ гаусс.

В 1978 г. Михаилом Сажиным было предложено, что с помощью пульсарного тайминга можно обнаружить гравитационно-волновой сигнал. Сейчас несколько групп наблюдателей (и в северном, и в южном полушарии) ведут наблюдения десятков миллисекундных пульсаров, чтобы сделать это. Чувствительность реально работающих систем (их называют Pulsar Timing Array) приближается к тому, что, как считают, достаточно для регистрации сигнала. В статье дается обзор состояния дел в этой области. Заведомо до запуска космического лазерного интерферометра LISA мы будем уже довольно много знать о свойствах двойных сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик, которые являются основным источником сигнала и для пульсарных сетей,и для LISA.

Очень важно было бы найти пульсар как можно ближе к нашей центральной черной дыре - Sgr A*. Их и ищут, но так и не могут найти. Вот и в этот раз....

Поставлен новый верхний предел - менее 90 радиопульсаров внутри центрального парсека.

В общем-то - это почти книга с массой технических деталей. Много формул и тп. Дается необходимое введение в используемый формализм, выписываются всякие точные решения.

В спектрах ряда одиночных остывающих нейтронных звезд видны детали, которые пока не имеет однозначного объяснения. Велико искушение объяснить их протонными циклотронными линиями. Тогда можно получить оценки магнитного поля, которые качественно совпадают с оценками, сделанными другими методами.

В обзоре автор описывает разные подходы к моделированию спектров атмосфер нейтронных звезд и показывает, что у протонных циклотронных линий есть ряд проблем. Т.е., по мнению автора, условия в атмосферах таковы, что сделать сильную линию нельзя.

Статья очень техническая.

Определение уравнения состояния (зависимость давления от плотности) вещества нейтронных звезд - важнейшая задача. Это некий "запрос" физиков к астрономам, ибо для КХД очень важно знать, как ведет себя холодное вещество при плотностях в несколько раз больше ядерной. Измерить это в лабораторных экспериментах (пока?) нельзя. потому изучают нейтронные звезды.

Есть много способов попробовать определить эту зависимость. "Самый астрономический" - определить сразу массу и радиус для нескольких нейтроных звезд с высокой точностью (в идеале хватило бы даже одного очень точного измерения). Авторы утверждают, что впервые они решили эту задачу.

Авторы много лет развивают подход, в котором набор измерений свойств аккрецирующих нейтронных звезд в тесных двойныых позволяет выделить относительно небольшую область параметров на плоскости масса--радиус. Сейчас они рапортуют о том, что для трех источников удалось получить совсем небольшие области возможных параметров. Они расположены достаточно кучно (что не удивительно, но не очень хорошо, на мой взгляд). Малые размеры областей позволяют исключить львиную долю обсуждаемых уравнений состояния.

Практика показывает, что такие работы - это еще не последнее слово. Несколько раз разные авторы (включая и первого автора обсуждаемой статьи) "кричали "Эврика!", не вылив себе на голову ведро холодной воды". Тем не менее, результат важный и интересный. Наблюдатели его будут проверять, а теоретики все равно сразу бросятся использовать и обсуждать. Пока получается, что чисто нуклонные (без гиперонов или странных ядер и тп.) уравнения состояния не могут описать эти данные (как говорят, уравнение должно быть не слишком жестким).

Подробнее об исследования источника 4U1820-30 см. статью arxiv:1002.3825.

Большой подробный обзор по нейтронным звездам в маломассивных рентгеновских двойных. Приводится не только сводка наблюдательных данных, но также дается обзор основных теоретических моеделей, используемых для описания этих объектов.

Когда нейтронная звезда только формируется, она должна быть очень горячей, в ней может быть много захваченных нейтрино, размер объекта еще заметно больше привычных 10 километров. Это стадия протонейтронной звезды. Спрашивается: какой может быть максимальная и минимальная масса такой конфигурации? Это очень непростой вопрос. в статье предлагается ответ в рамках некоторого приближения.

Самый существенный момент - большая температура и захваченные нейтрино. На максимальную массу это влияет слабо, а вот минимальная масса растет. Т.е., объект с минимальной массой согласно холодному уравнению состояния будет неустойчив. Минимальная масса вырастает от примерно 0.1 солнечной до примерно 0.6. Это говорит о том, что даже если вы придумаете, как соорудить протонейтронную звезду легче. скажем, половины солнечной массы, то такой объект не выживет.

Авторы кратко обсуждают разные аспекты, связанные с появлением странного вещества в разных формах в астрофизических источниках ил в ранней вселенной. Последнее мне показалось особенно интересным. Авторы полагают, что существует вероятность, что вселенная прошла через КХД фазовый переход первого рода. Это могло оставить, например, отпечаток на реликтовых гравитационных волнах. Правда, зарегистрировать этот сигнал даже с помощью LISA или SKA будет непросто или невозможно. Зато такой фазовый переход может генерировать зародышевые магнитные поля, что весьма интересно.

См. также arxiv:1002.1658, в котором речь идет уже только о странных звездах.

Первый каталог Ферми. В него вошло 1451 источник по итогам первого года (точнее 11 месяцев) наблюдений. Диапазон энергий 100 МэВ - 100 ГэВ. Самые слабые соотвествуют примерно 4 сигма. Представлены грубые (месячные) кривые блеска источников. Неотождествлено 630 источников (правда, это не значит, что для остальных во всех случаях найдены однозначные надежные соответствия).

По сути, это книга (большой кусок книги) с лекциями по теории внутреннего строения нейтронных звезд (и их родственников) и по всей физике, с этим связанной.

Кроме лекционных заметок есть и задачи (без приведения решений).

Почти популярный обзор по нейтронным звездам. основное внимание уделено не разной феноменологии, а базовым физическим свойствам.

Большой обзор, в котором описывается, как наблюдения разных феноменов в маломассивных рентгеновских двойных помогают определить основные параметры нейтронных звезд: период, массу, радиус. Пока, как известно, нет ни одного объекта, для которого одновременно с достаточно высокой точностью были бы измерены сразу три этих параметра. А это очень важно (в первую очередь измерения массы и радиуса, но при очень быстром вращении важен и период, т.к. вращение начинает влиять на внутреннюю стурктуру при периодах порядка миллисекунд и меьше) для выяснения того, как ведет себя холодное несимметричное (нейтронов много) вещество при очень большой плотности.

SFXT - новый интересный тип объектов, открытых на спутнике INTEGRAL. Но изучают их и на Swift. Сверхгигантскими их называют не из-за величины переменности, а потому, что компаньонами являются голубые сверхгиганты. Всплески обычно длятся несколько часов, при этом светимость вырастает в десятки тысяч раз.

Длительный мониторинг на Swift позволил детально посмотреть на переменность источников на больших временах. В частности, обнаружены длинные всплески продолжительностью в несколько дней. Также показано, что есть промежуточное по светимости состояние, в котором некоторые источники проводят длительное время.

Обзор по этому типу источников см. в arxiv:1001.2439.

Дается сводка аппроксимаций для уравнения состояния полностью ионизованной плазмы (электрон-ионной). Обсуждаются последние усовершенствования в этой области. С одной стороны, статья очень техническая, с другой - очень полезная для тех, кто занимается соответствующими расчетами.

Возможно, что обнаружена нейтронная звезда с самым длинным периодом вращения - почти 20 000 секунд.

Большой подробный, но вполне доступный для всех, обзор по ожидаемому гравитационному излучению от нейтронных звезд (слияния, сверхновые, вращение асимметричных объектов, осцилляции и т.д.), а также по тому, что можно ожидать в ближайшие лет 10 в смысле регистрации этого излучения.

Статья выходит в специальном номере, посвященном проекту Телескопа Эйнштейна.

Представлена вся совокупность данных по оптическим, УФ и ИК наблюдениям таких одиночных нейтронных звезд как радиопульсары, Великолепная семерка, AXP, SGR, RRATs, CCO.

См. также более короткий и популярный обзор arxiv:0912.2242.

Представлена свежая сводка данных по наблюдениям пульсаров на Ферми. За первый год увидели 55 пульсаров. Многие из них - новые. Не все удалось пока идентифицировать в других диапазонах. Появились новые аргументы в споре о модели излучения пульсаров (диаграмма направленности в гамма-диапазоне, место формирования излучения и тп.).

О популяционном синтезе радиопульсаров в применении к Fermi см. arxiv:0912.3539.

Представлены данные детального тайминга для 366 пульсаров по результатам наблюдений на 76-метровом телескопе. Наблюдения охватывают 36 лет. Авторов интересуют в основном всякие неоднородности и нерегулярности в поведении пульсаров. Для многих объектов иррегулярности связаны с глитчами, вариации периодов некоторых остаются загадкой.

Точечные наблюдения на Чандре и ХММ-Ньютон позволили обнаружить в двух остатсках сверхновых, наблюдаемых в ТэВном диапазоне, компактные источники, которые, видимо, являются хорошими кандидатами в магнитары. В одном случае виден довольно четкий период (3.82 сек).

Хороший понятный небольшой обзор по пульсарному таймингу. Что и как измеряется, чем может объясняться и тп. очень полезно, т.к. многие не очень четко понимают что и как можно намерить, изучая лишь время прихода импульсов от радиопульсаров.

Обнаружен еще один МПГ. Было зарегистрировано два всплеска. В начале это были данные Ферми, Swift и Конуса. Потом на RXTE были обнаружены пульсации от этого источника. Период - 9 секунд.

Хальперн и Готтхелф уже сумели показать, что парочка из т.н. центральных компактных объектов в остатках сверхновых являются нейтронными звездами с низкими магнитными полями (раз в сто ниже, чем у обычных радиопульсаров, и примерно в 10 000 раз ниже, чем у магнитаров) и относительно длинными начальными перидами вращения (порядка 0.1 секунды). Вот новый пример.

Эволюционно это означает, что такие нейтронные звезды действительно изначально отличаются от других. Эволюционно их никак не получить из нейтронных звезд других типов, т.к. это все молодые одиночные объекты. Очень интересная загадка, на мой взгляд.

Среди молодых нейтронных звезд есть небольшая группа т.н. центральных компактных источников в остатках сверхновых. Их меньше десятка. Это очень юные объекты с возрастами менее нескольких десятков тысяч лет. Кассиопея А - самый молодой. Вспышка наблюдалась всего лишь в 1680 году.

Нейтронные звезды, относящаеся к этому классу, выделяются следующей особенностью. Мы видим от них тепловой рентген (нейтронные звезды рождаются горячими, а потом потихоньку остывают), но не видим ни радиопульсарной активности, ни каких-то бы то ни было других проявлений. Т.е., эти нейтронные звезды не похожи ни на радиопулсары, ни на магнитары.

Тот факт, что известно всего лишь около 8 таких объектов не должен вводить нас в заблуждение. Источники молодые, и оценки темпа их рожедения говорят о том, что они могут быть столь же типичны, как обычные радиопульсары или источники типа Великолепной Семерки, и более типичны, чем магнитары.

С центральными компактными объектами связана одна загадка. Особенно четко она проявляется как раз в случае Кассипеи А. Если по данным о расстоянии, потоке, и по спектральным данным мы попробуем определить размер излучающей области, то он получается небольшим - что-то вроде километра, или несколькх. При том, что размер нейтронной звезды - около 10 км. В этом еще нет проблемы: на поверхности может быть горячее пятно, и есть несколько способов это объяснить. Но если есть пятно, то мы должны видеть пульсации излучения. А в случае Кассиопеи А их нет.

Для описания спектров остывающих нейтронных звезд очень важно учитывать свойства их атмосфер. Это слой толщиной всего лишь в несколько сантиметров, но он сильно влияет на параметры выходящего излучения. Для Кассиопеи А пробовали разные варианты состава атмосфер, но только сейчас, похоже, удалось все удовлетворительно описать. Авторы рассмотрели углеродную атмосферу в слабом магнитном поле. При таких предположениях их удалось описать все, что нужно. Причем радиус нейтронной звезды оказывается равным 8-18 км, т.е. вполне соответствует ожидаемому. Нет нужды в горячем пятне для объяснения отсутствия пульсаций.

Хорошо, но почему это представляется важным результатом? Потому, что углеродная атмосфера - это необычно. Ранее считалось, что атмосфера или железная (кора нейтронной звезды в основном состоит из железа), или водородно-гелиевая (этих элементов много вокруг, и они могли нападать на нейтронную звезду, иди же использовалась модель "кремниевого пепла" (такое вещество в основном должно выпадать на поверхность нейтронной звезды после взрыва сверхновой). Пекулярный состав атмосферы источника в Кассиопее А может быть ключом к объяснению свойств всех источников этого типа. Вот в чем дело! Пока ясности тут нет. Но зато есть хорошие данные, позволяющие строить модели.

Как известно, пульсары - очень точные часы. Наблюдая за группой (массивом) пульсаров, можно измерять всякие тонкие эффекты. В частности, можно использовать массив пульсаров в качестве природного детектора гравитационных волн (идея была предложена Сажиным в 1978 году). Сейчас есть несколько работающих или планирующихся программ по таким наблюдениям. В статье дается коротенький обзор этой деятельности и ее целей.

Авторы детально исследуют популяцию звезд вокруг источника мягких повторяющихся гамма-всплесков SGR1900+14 и приходят к выводу, что масса прародителя была 15-20 масс Солнца. Последнее время было модно полагать, что у магнитаров должны быть массивные прародители, поскольку в одном случае источник найден в очень молодом скоплении. Новые данные показывают, что это не обязательно так.

Авторы моделируют наблюдение пульсаров на системе низкочастотных радиотелескопов LOFAR (LoFrequency ARray) и показывают, что число новых пульсаров будет порядка 1000. Это удвоит количество известных пульсаров на северном небе. Причем, LOFAR, видимо, начнет интенсивные наблюдения до начала работы большого телескопа в Китае. Кроме того, особенности LOFAR (хорошо описанные в статье) позволят ему открывать в процессе обзоров неба на низких частотах много близких пульсаров на большой галактической широте, которые ранее по объективным причинам не могли быть обнаружены. Т.е., у инструмента есть сильные преимущества, и даже "большой китайский" в некоторых аспектах LOFARу не конкурент.

"Если звезды зажигают....", а если есть странные звезды, то они сливаются друг с другом. Можно ли отличить слияние двух странных звезд от слияния двух номральных нейтронных звезд? Авторы используют детальное численное моделирование, и показывают, что поскольку странные звезды во-первых, самосвязанные (для удержания кваркового вещества не нужна гравитация), а во-вторых, более компактны, то гравитационно-волновые сигналы от таких слияний будут заметно отличаться от сигналов при слиянии обычных нейтронных звезд.

Остается только, чтобы LIGO и VIRGO начали наконец что-нибудь регистрировать ...

По данным первых шести месяцев наблюдений представлен каталог 46 пульсаров. Из них 16 - новые. Авторы полагают, что уже можно говорить о том, что гамма-излучение формируется во внешних частях магнитосферы.

Открыта довольно любопытная система.

Авторы ставили задачей искать компактные двойные с белыми карликами в данных SDSS. Такие двойные могут быть прародителями сверхновых Ia. В процессе поиска найдено не совсем то, что искали.

Обнаружена двойная система с тяжелым карликом (порядка 0.9 масс Солнца). Орбитальный период 4.6 часа. Компаньон не виден, и масса у него более 1.4 солнечных. Т.е., это не белый карлик. Значит - нейтронная звезда или черная дыра. В принципе, в этом нет ничего особнно удивительного. Просто расстояние до системы менее 50 пк. Тогда невидимый компаньон - это самая близкая нейтронная звезда или черная дыра из всех известных. Этим система и выделяется.

Впервые около магнитара удалось обнаружить пульсарную туманность. Нейтронная звезда 1E1547.0-5408 - аномальный рентгеновский пульсар с самым коротким периодом и самым большим энерговыделением за счет замедления. Если туманность надувается за счет вращательных потерь, то это хорошее подтверждение именно магнитарной природы.

Результат получен по архивным данным Чандры. Экспозиция была короткая. Авторы полагают, что новые наблюдения прольют дополнительный свет и позволят многое понять в механизме образования магнитаров.

Радионаблюдения позволили идентифицировать два пульсара, обнаруженные детектором LAT на космической гамма-обсерватории имени Ферми. Один из объектов, по данным о мере дисперсии, имеет оценку расстояния всего 400 пк. Если это верно, то это пульсар с самой низкой светимостью.

Представлены новые данные радионаблюдений RRATs. Для еще четырех объектов определены производные периода. Основной результат, пожалуй, в том, что все-таки RRATs - это не просто радиопульсары. Как минимум видно, что такую активность проявляют преимущественно (но не исключительно) нейтронные звезды с сильным магнитным полем (оцененным по магнито-дипольной формуле, конечно).

Также появились новые данные рентгеновских наблюдений двух RRATs: arxiv:0908.3819. Но там лишь верхние пределы, причем не слишком интересные.

Еще в 1978 г. М. Сажиным была высказана идея о том, что тайминг пульсаров может помочь в регистрации гравитационных волн. В последние годы начал развиваться проект, в рамках которого должны проводится высокоточные наблюдения примерно двух десятков миллисекундных пульсаров для поиска отклонений в тайминге, которые можно было бы объяснить существованием гравитационных волн от сливающихся сверхмассивных черных дыр. Идея в том, что сигналы от пульсаров, проходя через волну, "сбиваются", и это можно заметить.

Наблюдения в рамках проекта начались, и в статье представлены первые результаты. Пока они касаются уровня шумов в тайминге. В счастью шума мало, поэтому можно надеяться, что несколько лет наблюдений дадут возможность уловить феномен, связанный с влиянием гравитационных волн на тайминг пульсаров.

Авторы обращают внимание на то, что несмотря на всю экзотичность центрального объекта и начальных условий образование планет вокруг пульсаров (напомним, что таковые были открыты раньше планет вокруг нормальных звезд) сам процесс формирования качественно не сильно отличается от имеющего места у обычных звезд, включая Солнце. В двух статьях (вторая - arxiv:0908.0743) рассматривается физика образования планет типа Земли в окрестностях радиопульсаров и в условиях, подобных существовавшим в солнечной системе. Важной чертой модели является одно из начальных условий: практически вся масса, которая затем пойдет на формирование твердых планет, в начале находится в очень узком кольце (для солнечной системы это кольцо простирается от 0.7 до 1 а.е.).

Отмечу также две статьи другой группы исследователей arxiv:0908.0803, arxiv:0908.0808. В них рассматривается образование планет в двойной системе, где протопланетный диск сильно наклонен к плоскости орбиты двойной. Это должно быть часто встречающейся ситуацией, но ранее она подробно не рассматривалась.

Нейтронные звезды наблюдают не только в радио, рентгене и гамма-лучах, но и в оптическом и примыкающих к нему УФ и ИК диапазонах. В обзоре сведены все данные по ИК-оптическим-УФ наблюдениям нейтронных звезд разных типов (от радиопульсаров до магнитаров). Поскольку в механизмах излучения нейтронных звезд остается еще много вопросов, лишних данных не бывает, и оптические существенно дополняют картину.

Массивные звезды в центральной области нашей Галактики есть, а вот пульсаров пока не было известно (в окрестности порядка долей градуса от Sgr A*). А ведь это очень важно!

Авторы рапортуют об открытии трех пульсаров. Разумеется, кроме того, что они близки к Sgr A* в проекции на небо (менее одной пятой градуса), надо еще показать, что расстояние до них соответствует расстоянию до центра Галактики. Это непросто сделать. Все что есть - мера дисперсии. Она у всех трех большая (у одного - рекордно большая) - порядка 1000.

На основе анализа открытых пульсаров авторы говорят о том, что в области центра есть большая популяция таких объектов числом около 2000. Так что открытия еще предстоят.

Ожидается, что в 2014 году в Китае будет закончено строительство телескопа, по своей структуре похожего на Аресибо. Только он будет новее и больше. Авторы рассматривают насколько эффективным будет этот инструмент в смысле поиска новых радиопульсаров. Ответ: очень эффективным. По сути, на долю SKA останется не так уж много галактических пульсаров. Авторы предсказывают, что новый инструмент (называемый FAST - Five hundred metre Aperture Spherical Telescope) откроет более 5000 новых пульсаров в плоскости Галактики.

Пару лет назад был обнаружен загадочный объект, получивший имя Кальвера. Напомню, что это злодей из фильма "Великолепная семерка". Название объекта связано с тем, что он был найден в ходе поисков аналогов т.н. "Великолепной семерки" - семи близких остывающих нейтронных звезд, - и похож на них по своим параметрам.

Новые данные наблюдений показывают, что скорее всего Кальвера и впрямь является аналогом "Великолепной семерки". Только вот находится эта нейтронная звезда в нескольких килопарсеках над плоскостью Галактики. Это удивительно, учитывая то, что нейтронная звезда, скорее всего, молода (менее миллиона лет). За такое время трудно подняться высоко над галактической плоскостью. Наша идея (Posselt et al. 2008) состояла в том, что прародителем Кальверы могла быть убегающая звезда. Новые данные пока не позволяют проверить эту идею напрямую.

Авторы измерили параллаксы для 7 пульсаров. Это немало, учитывая, что до этого имелись такие данные лишь для сорока с небольшим объектов. Существенно, что точная оценка расстояний привела к переоценке свойств некоторых пульсаров. Для одного "рассосался" рекорд по эффективности преобразования вращательной энергии в рентгеновскую светимость (источник оказался ближе, чем считалось ранее). А другой, напротив, поставил рекорд. Уменьшение расстояние сделало его самым слабым на частоте 1400 Мгц. Также авторы рассуждают о распределении скоростей пульсаров. Они полагают, что доля высокоскоростных объектов завышена из-за неточного определения расстояний и ошибок в собственных движениях.

Поиск новых объектов типа Великолепной семерки очень важная задача, поскольку эти источники интересны не только с точки зрения астрономии, но и с точки зрения ядерной физики и тп. Выявить новые остывающие нейтронные звезды-трудная задача, т.к. вне мягкого рентгеновского диапазона они очень слабы. Проделав большую работу, авторы выделили около 30 хороших кандидатов. Часть из них они анализируют в данной статье. Про один из них уже писалось ранее, это новый источник типа Великолепной семерки - 2XMM J104608.7-594306. Еще один объект выделяется авторами сейчас, как возможный кандидат, требующий более детальных наблюдений. Это источник 2XMM J010642.3+005032. Другие, по всей видимости, можно отнести или к катаклизмическим переменным, или к активным ядрам галактик.

См. также новую статью по оптическим наблюдениям одного из объектов Великолепной семерки arxiv:0906.5480.

Авторы представляют новый код для расчета атмосфер остывающих нейтронных звезд. Существенно, что модели покрывают широкий диапазон магнитных полей. Новые расчеты помогают решить некоторые проблемы в объяснении наблюдательных данных.

Напомню, что исследование остывающих нейтронных звезд позволяет получить данные о поведении вещества в их недрах. А это важно не только для астрофизики, но и для физики, поскольку столь плотное обогащенное нейтронами вещество нельзя исследовать в земных лабораториях.

Также можно отметить свежую статью arxiv:0905.3190, посвященную компактному источнику в Cas A. До сих пор остаются серьезные вопросы по этому объекту, т.к. простыми моделями его не удается объяснить.

Пока биологи и антропологи ищут недостающие звенья между обезьяной и человеком, астрономы решают свои проблемы.

Миллисекундные радиопульсары должны возникать в тесных двойных системах. На нейтронную звезду, которая была пульсаром в молодости, но потом замедлила свое осевое вращение, идет аккреция с маломассивного компаньона. Идет она долго (компаньон живет долго) и сильно (компаньон переполняет полость Роша). Такая аккреция раскручивает нейтронную звезду, т.к. вещество приходит с угловым моментом. И при этом в тысячи раз уменьшает магнитное поле. В итоге, нейтронная звезда может достаточно раскрутиться, чтобы после окончания аккреции даже при малом поле стать радиопульсаром. После этого она будет очень долго светить в радио.

Астрономы знали, что есть миллисекундные пульсары (в том числе и в двойных системах), знали маломассивные рентгеновские двойные. Долго не удавалось напрямую показать, что нейтронные звезды в аккрецирующих маломассивных двойных раскручиваются до миллисекундных периодов. Потом (во многом благодаря спутнику RXTE) удалось показать и это. Но все равно хочется больше промежуточных звеньев. И вот ....

Жил был радио источник FIRST J102347.67+003841.2. Он был отождествлен со звездочкой со звездной величиной 17.5 (по спектру это маломассивная звезда). Показывал быстрые мерцания (аж на величину). В спектре наблюдались эмиссионные линии. Было похоже, что в системе идет аккреция на компактный объект. И гадали: толи там белый карлик, то ли нейтронная звезда. А потом в 2002 году источник успокоился. Пропали все признаки аккреции. А потом ...

Вовсе и не суп с котом. Потом авторы представляемой статьи вдруг открыли там миллисекундный пульсар PSR J1023+0038.

Вот оно - недостающее звено! В системе с пульсаром сразу стало возмодным уточнить ряд измерений. Масса оптической звезды составляет 0.14-0.42 солнечной. Источник находится на 1.1-1.6 кпк от нас.

Кстати, не исключено, что радио пульсар может, как Шариков, обратиться в первородное состояние: если темп истечения с компаньона вдруг увеличится, то снова начнется аккреция, а радио пульсар потухнет. В общем - интересную систему открыли. И не зря статья будет напечатана в Science.

См. также arxiv:0905.3899, где описано исследование спектральных свойств источника в оптическом диапазоне по данным SDSS 2001 года.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Речь, конечно, о нейтронных звездах, о том, что они являются уникальными космическими обсерваториями. Довольно хорошо суммированы основные аргументы в духе "что может дать для физики изучение нейтронных звезд". Хотя, нельзя не отметить, что, скажем результаты Cottam et al. (2002) сейчас считают недостоверными. И вообще, по ссылкам там может быть много претензий. Но, повторюсь, основные пункты, связанные с исследованием поведения сверхплотного вещества даны неплохо.

В январе этого года аномальный рентгеновский пульсар 1Е 1547.0-5408 продемонстрировал серию всплесков, которые позволяют классифицировать его как источник мягких повторяющихся гамма-всплесков. Только что не было гигантской вспышки, но зато было несколько событий с пульсирующими хвостами (как у SGR). За несколько часов 22 января источник выдал около 200 вспышек. Они сильно отличаются по своим свойствам друг от друга - целый бестиарий! Самые мощные из них находятся посредине между гигантскими и слабыми всплесками, даже чуть ближе к гигантским. Если бы источник не был известен раньше как аномальный рентгеновский пульсар, то его точно записали бы в SGR.

Очень важный результат. Прямые VLBI измерения дали большое расстояние до двойного пульсара. Прежняя оценка увеличена примерно вдвое. Теперь это 1150⁺²²⁰_-150 pc. Заодно подтверждена (и, разумеется, уменьшена) оценка трансверсальной скорости. Теперь она получается менее 10 км в сек. Первое важно для оценок темпа слияния нейтронных звезд. Второе - для механизмов взрыва сверхновой.

Заодно, можно посмотреть диссертацию Деллера, посвященную VLBI астрометрии.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Неплохой короткий обзор, посвященный самым свежим результатам Ферми по гамма-наблюдениям пульсаров. Описаны все основные открытия (CTA 1, наблюдения уже известных объектов).

Пульсарные обзоры дают великое множество кандидатов. Далее с помощью неких алгоритмов эти кандидаты сортируются по значимости. Ученые просматривают "верхушку айсберга" и отбирают объекты для повторных наблюдений. Разумеется, чем эффективнее сортировка - тем больше реальных пульсаров можно просеять.

В статье описывается применение нового алгоритма сортировки пульсарных кандидатов. Он гораздо эффектинее предшественников. С его помощью удалось выбрать 44 кандидата, из которых 28 оказались реальными пульсарами. Причем, среди кандидатов "первой категории", отобранных алгоритмом, доля реальных оказалась около 95 процентов.

Среди 28 новых пульсаров есть два примечательных. Это двойной пульсар с эксцентричной орбитой и молодой пульсар в остатке сверхновой.

О новой технологии фильтрации искусственных сигналов, мешающих выделению пульсаров, можно прочесть в статье arxiv:0901.3993.

Небольшой обзор по физике внутреннего строения нейтронных звезд. Первая половина очень хорошо написана для неспециалистов, т.е., понятными словами (без формул, с картинками) изложены некоторые интересные и непростые вещи.

См. также недавнюю статью arxiv:0901.4380, посвященную возможности прецессии в нейтронных звездах. Работа также связана с внутренним строеием, но это уже оригинальная статья со всеми вытекающими. Суть в том, что для узкого диапазона параметров автору удается получить слабую связь сверхтекущего и сверхпроводящего компонентов, т.е. открывается возможность для существования свободной прецессии.

Небольшой толковый обзор, в котором в начале дается описание радиопульсаров, а потом показывается, как эти объекты могут "просвечивать" межзвездную среду, давая нам возможность восстановить информацию о распределении плотности электронов и магнитных полях.

Нейтронные звезды - эволюционирующие объекты. Во-первых, если вы рассматриваем одиночные нейтронные звезды, они замедляют свое вращение. Темп замедления вращения зависит от магнитного поля, которое само может изменяться. Связано это с тем, что поле порождается токами, а токи должны затухать. Соответственно, говорят о "магнито-вращательной эволюции". Кроме того, нейтронные звезды рождаются горячими, а потом потихоньку остывают за счет излучения нейтрино из их недр и фотонов с поверхности. Соответственно, говорят о тепловой эволюции. Но, если токи сильны и затухают довольно быстро, то их энергия пойдет на нагрев коры нейтронной звезды. Соответственно, возникает связь между магнитной и тепловой эволюцией.

Jose Pons и его коллеги уже несколько лет совершенствуют модель затухания магнитного поля и расчеты прогрева коры. Существенная черта представляемой модели состоит в том, что сильные поля затухают быстрее и заметнее. В итоге, по наблюдениям обычных радиопульсаров мы не должны видеть следов распада, а вот для магнитаров затухание поля крайне важно.

Страпельки - капельки странного вещества - должны выбрасываться в межзвездную среду при слияниях компактных объектов со странной материей внутри. Для расчета наблюдаемости страпелек (например, в космических лучах) необходимо рассчитать темп их вброса. Что авторы и делают.

Разумеется, результаты очень модельно зависимы. Существенно, что при большом значении т.н. bag constant (80 МэВ/фм³) выбрасывается мало. Соответственно, в таком случае и страпелек в межзвездном пространстве будет мало, значит, обычные нейтронные звезды редко будут их захватывать, превращаясь в странные. Авторы полагают, что в таком случае обнаружение нейтронных звезд в той области параметров, где могли бы существовать кварковые, вовсе не закрывает гипотезу о "кварковости" части компактных объектов. Равно не закроет эту гипотезу, по мнению авторов, и нулевой результат AMS-02 (полагают, что этот космический эксперимент сможет регистрировать страпельки) не закроет саму гипотезу о странном веществе.

SGR 1627-41 был единственным источником этого типа, для которого не было супернадежных измерений периода. Около 10 лет назад была публикация, в которой говорилось о возможном периоде около 6.4 секунд, но подтверждений не было. В этой статье авторы пишут о надежном обнаружении пульсаций с периодом 2.6 секунды.

Наблюдения проводились на спутнике XMM-Newton после того, как источник опять вошел в полосу активности в мае 2008 года. Поиск пульсаций в архивных данных не дал результата.

Открыт радиопульсар, который может оказаться интересной системой, состоящей из двух нейтронных звезд.

Пульсар имеет период 95 миллисекунд и большой характеристический возраст (миллиард лет). Это говорит о том, что он был раскручен аккрецией. Орбиальный период 13.6 дней. Про второй компонент пока известно только то, что он массивнее 0.5 масс Солнца. Если это белый карлик или обычная звезда, то это можно будет проверить в ближайшем будущем (просто надо посмотреть телескопом типа Хаббла, Кека или VLT). Вполне вероятно, что это вторая нейтронная звезда. Тогда свойства этой системы довольно необычны, поскольку эксцентриситет орбиты составляет 0.3. Обычно для систем из двух нейтронных звезд с пульсаром с периодом вращения порядка ста миллисекунд ожидают эксцентриситета 0.8. Низкий эксцентриситет новой системы может означать, что вторая нейтронная звезда получила существенный кик (толчок) при взрыве сверхновой, который был направлен так, что скомпенсировал ожидаемый большой эксцентриситет. Или же сброс массы при втором взрыве был аномально низок.

Авторы используют довольно остроумный подход. Они анализируют данные рентгеновских наблюдений молодых остатков сверхновых в других галактиках. Точнее даже так. Они анализируют, что увидели на месте взрыва сверхновой спустя несколько десятков лет после вспышки (чаще всего просто ничего не видят). Отсутствие регистрации энергичных молодых пульсаров в подавляющем большинстве случаев позволяет поставить серьезные пределы на распределение нейтронных звезд по начальным периодам (при известном распределении по полям). В частности, доля нейтронных звезд с начальным периодом менее 40 миллисекунд должна быть очень мала (в то время как сейчас очень часто в качестве начального распределения используют предположение об очень коротких периодах).

4U 1608-52 - рентгеновский барстер. Для таких источников, изучая их вспышки, можно сразу получить данные о расстоянии, массе и радиусе звезды. Авторы приводят следующие значения. Расстояние - 5.16+/-0.72 кпк. Масса 1.84+/-0.09 масс Солнца. Радиус 9.83+/-1.24 км.

См. также arxiv:0811.2939, где обсуждается вопрос о наличии гиперонов в нейтронных звездах. Авторы приходят к выводу, что гипероны там есть всегда. Это существенно для построения моделей и сравнения их с данными по измерению масс и радиусов нейтронных звезд.

Новорожденные магнитары - потенциальные источники гравитационных волн. Их форма довольно сильно искажена сильным магнитным полем, а потому они будут излучать гравволны. Авторы давно исследуют этот вопрос. Данная сттаья - наиболее полное исследование в этом направлении. Авторы таки надеются, что гравитационно-волновые детекторы следующего поколения (advanced LIGO и др.) таки смогут видеть всплески, связанные с молодыми магнитарами из скопления в Деве с темпом около одного в год.

Одной из задач для системы радиотелескопов SKA будет поиск новых пульсаров. Причем, речь идет не только и не столько о простом увеличении числа открытых объектов, или об обнаружении пульсаров в близких галактиках, а об открытии экзотических систем. Например, можно лелеять мечту о нобелевской премии за обнаружение пары пульсар плюс черная дыра, видимой почти с ребра (т.е., чтобы пульсар "просвечивал" окрестности черной дыры).

В статье детально разбирается, как SKA сможет исследовать радиопульсары. Замечу, однако, что окончательный дизайн системы еще не выбран, поэтому оценки могут слегка поползти. По сути, продолжается борьба между пульсарной и внегалактической программами, которые требуют разного дизайна системы. Существенно, что когда SKA начнет работу, то для исследований пульсаров ограничением может стать объем данных. Нужны будут очень мощные вычислительные средства для обработки наблюдений. По сути, планируя программы, ученые экстраполируют рост вычислительной мощности компьютеров и стоимости хранения данных. Используемые оценки: в 2015 году 10 Pflop будут стоить 100 миллионов долларов. Т.е., без прогресса в этой области справится с будущими наблюдениями будет непросто.

Ожидается, что SKA увидит более 20 000 пульсаров (из них 6000 - миллисекундные). Всего в Галактике около 30 000 нормальных пульсаров и столько же милисекундных, чьи сигналы попадают на Землю (напомню, что излучение пульсара сконцентрировано в достаточно узком конусе). Разумеется, надо учесть, что из данной точки Земли не все небо доступно для наблюдений. Кстати, эти оценки позволяют рассчитывать на десяток систем пульсар плюс черная дыра, так что одна из них может иметь плоскость орбиты вблизи луча зрения. Оптимизация системы для пульсарных исследований позволит несколько увеличить это число, но на мой взгляд, маловероятно, что это будет сделано в ущерб внегалактическим исследованиям.

Кстати, в Living Reviews in Relativity (которые в этом году празднуют десятилетие, и "Троицкий вариант" напишет об этом) появился апдейт обзора по двойным и миллисекундным пульсарам, который будет хорошим дополнением к данной статье по пульсарам на SKA.

Период пульсара 316 миллисекунд. Ранее там был известен гамма-источник (а также рентгеновский точечный источник, погруженный в типичную пульсарную туманность), но теперь мы уверены в том, что это именно нейтронная звезда, причем - молодая. Авторы полагают, что многие неотождествленные гамма-источники в областях звездообразования - это молодые пульсары. И GLAST-Fermi сможет их выявить.

Существует несколько популяций относительно молодых одиночных нейтронных звезд: пульсары, Великолепная семерка, SGRs, AXPs, RRATs, CCOs ... Эволюционные связи между ними непонятны. Кроме того, складывается парадоксальная ситуация: сумма оценок темпа рождения каждой популяции превосходит оценку галактического темпа сверхновых. Значит, вряд ли можно обойтись без предположения о том, что какие-то из популяций принадлежат одному эволюционном треку.

Авторы защищают идею о том, что пульсары, RRATs и Великолепная семерка - это разные проявления одного эволюционного трека (т.е., просто мы видим разные стадии эволюции).

Лично мне сейчас кажется, что более вероятен другой сценарий, защищаемый, например, Хосе Понсом. А именно. Распад магнитного поля и нагрев коры позволяет построить цепочку SGRs, AXPs -> Великолепная семерка, RRATs и пульсары с большим магнитным полем.

Всем памятна недавняя дискуссия по результатам работы спутника ПАМЕЛА. На нескольких конференциях команда спутника доложила об обнаружении избытка позитронов. Т.е., стандартные модели рождения этих частиц в межзвездной среде не могут объяснить представленные результаты. Отсюда многие сделали вывод, что эффект может найти объяснение в рождении электрон-позитронных пар при аннигаляции частиц темной материи.

В этой статье авторы обсуждают куда более консервативную гипотезу о том, что избыток позитронов может порождаться пульсарами. Для объяснения всего избытка им требуется достаточно высокий темп рождения гамма-пульсаров во всей Галактике, а также достаточная активность близких объектов. Пока все укладывается в известные ограничения. Скорее всего, окончательный ответ дадут данные спутника ГЛАСТ-Ферми, которые появятся уже в ближайший год-два.

Кстати, о планируемых наблдениях пульсаров на ГЛАСТ-Ферми можно прочесть тут arxiv:0810.1637.

Большой обзор по кварковым звездам и связанной с этим физикой. Формул мало - т.е., написано понятно. Приведены основные современные кандидаты (хотя, пожалуй, сейчас они кажутся менее сильными, чем несколько лет назад). Дан хороший исторический обзор. Более 100 ссылок.

Сразу две группы (см. вторую статью arxiv:0809.4043) докладывают об обнаружении интересного оптического транзиента.

Транзиент наблюдался после гамма-всплеска. Всплеск был обнаружен 10 июня 2007 года спутником SWIFT. Сразу стало ясно, что это скорее всего какой-то галактический объект, а не космологический гамма-всплеск. Это следовало не только из того, что источник лежит в плоскости Галактики, но и из ряда других свойств.

Затем, прибор RXT обнаружил рентгеновскую вспышку. Также было обнаружено и оптическое излучение. Сперва вся сумма данных указывала на то, что это может быть двойная система с черной дырой (быстрая рентгеновская новая).

Однако новые данные говорят о другом. В рассматриваемых статьях авторы сообщают о наблюдении нескольких десятков оптических вспышек, очень похожих на рентгеновские вспышки магнитаров. Вроде бы есть указания на характерный период около 7 секунд. Поэтому обе группы интерпретируют данные, как оптическое излучение магнитара. Тогда это будет первое такое оптическое наблюдение. Однако не исключено, что могут появиться и другие модели.

GCRT J1745-3009 - интересный и непонятный радиотранзиент, открытый несколько лет назад. Обсуждалось несколько разных моделей источника, и можно придумать новые (например, одиночные нейтронные звезды на экзотических стадиях, суперэжектор в двойной системе и тп.). Авторы описывают данные по этому источнику, обсуждают некоторые модели и рассуждают, что можно надеяться узнать в будущем.

Дается обзор результатов по наблюдениям рентгеновских пульсаров на спутнике INTEGRAL. Наиболее интересно описание зависимости энергии циклотронной линии от светимости (это измерено для трех источников). Также рассматривается эволюция периодов и зависимость доли пульсирующего от различных параметров.

PSR J1518+4904 - это одна из девяти систем, состоящих из двух нейтронных звезд (хотя бы одна из которых является радиопульсаром). Авторы детально исследуют источник и получают очень интересный результат.

Во-первых, удалось точно измерить полную массу системы - 2.72 массы Солнца. Тут пока ничего удивительного. Интересно, что одна из нейтронных звезд (та, которая является пульсаром) имеет низкую массу: 0.72+0.51/-0.58 масс Солнца. Пределы соответствуют вероятности 95.4 процента. В принципе, верхний предел в 1.17 солнечных масс не кажется таким уж удивительным, но вспомните, что мы говорим о миллисекундном пульсаре, который был раскручен за счет аккреции со второго компаньона! Т.е., во-первых, начальная масса была еще меньше, а во-вторых, компаньон, который должен был образоваться из изначально менее массивной звезды, заметно тяжелее пульсара (масса компаньона 1.55-2.58 солнечных масс с той же достоверностью 95.4 процента).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Очередной обзор по астрофизическим ограничениям на уравнение состояния при высокой плотности. Быстровращающиеся и массивные нейтронные звезды, компактные объекты с измеренным радиусом, очень горячие или холодные ... все они могут дать информацию о том, как ведет себя вещество в их недрах при плотности, в несколько раз превосходящей ядерную.

Авторы рассказывают о точном определении (точность около 1%) параллакса до самого близкого (156 пк) миллисекундного двойного пульсара и о том, что из этого можно извлечь. А извлечь можно немало, т.к. для таких объектов есть независимые методы определения расстояния. Эти независимые методы основаны на некоторых предположениях, которые можно проверять, используя точный тригонометрический параллакс. Среди этих преположений во-первых надо отметить постоянство постоянной тяготения (ньютоновой). И авторы приводят самый жесткий предел на ее производную. Во-вторых, это неизвестные массивные планеты на задворках солнечной системы. И в третьих, гравитационно-волновой шум.

Подробнее об измерении параллаксов пульсаров с помощью VLBI см. arxiv:0808.1598. В частности, там рассказывается об измерениях с субмиллиарксекундной точностью (точно определено расстояние до пульсара на ~2.5 kpc от нас).

Авторы детально исследуют интересный радиопульсар, который, возможно, станет одним из розеттских камней (одним вряд ли обойдутся) для понимания работы пульсарного механизма.

Пульсар B0906-49 демонстрирует два импульса за период. Авторы надежно показывают, что это именно импульсы от разных полюсов и тщательно исследуют геометрию объекта. Достоверно показано, что источник является ортогональным ротатором, т.е. его магнитная ось перпендикулярна оси вращения. Определена высота, на которой возникает излучение (около 230 км). Авторы полагают, что истоник может быть зарегистрирован GLAST в гамма-диапазоне. Тогда, в самом деле, это будет отличнй пробный камень для разработчиков теорий излучения пульсаров.

Известно, что в каталоге гамма-детектора EGRET около половины источников не отождествлены. Предполагается, что многие из них могут быть радиопульсарами. Около года назад группа авторов проводила глубокий поиск пульсаров в 56 боксах ошибок, ничего не было обнаружено. В этой статье говориться о поиске в трех областях локализации. Но тут речь идет уже о более высоких чатостах - 3.1 ГГц.

Обнаружен пульсар PSR J1028-5819 с периодом около 90 миллисекунд. Авторы полагают, что он и является одним из трех гамма-источников. На низких частотах там ничего не было найдено, так что, возможно, и для других областей поиск стоит повторить на высоких частотах.

Авторы, являющиеся сторонниками того, что магнитные поля магнитаров достались им в наследство от звезд-прародителей, а не были сгенерированы на стадии протонейтронной звезды, проводят популяционный синтез магнитаров. Разумеется, для популяционной модели авторам приходится делать ряд предположений, многие из которых можно оспаривать. Тем не менее, попытка довольно интересная.

Основываясь на не самых прямых данных, авторы вытаскивают из наблюдений прецессию собственного момента нейтронной звезды (пульсара B) относительно полного орбитального момента системы. Это позволяет проверить предсказание ОТО, которое выполнено с точностью около 13 процентов. Разумеется, с дальнейшими наблюдениями точность будет возрастать.

Обнаружен интересный двойной миллисекундный пульсар. По отдельности его свойства не были бы столь интересны, но их комбинация задает загадки. Это миллисекундный (2.15 мсек) пульсар, у которого компаньоном является нормальная звезда солнечной массы, при этом орбита имеет высокий эксцентриситет (0.44) и большой период (95 дней), а находится система в плоскости Галактики. Кроме того, оценка массы нейтронной звезды дает 1.7-1.8 масс Солнца (но эта величина еще может, на мой взгляд, претерпеть переоценку).

Загадка в том, что стандартные эволюционные схемы не дают таких систем. Есть несколько вариантов экзотичности, обсуждаемых авторами. Первый: пульсар таким и родился. Второй: это была тройная система. Третий: пульсар попал в плоскость Галактики из шарового скопления. Сценарий с тройной выглядит наиболее привлекательным.

Авторы рапортуют о возможном обнаружении в оптическом диапазоне близкого (130 пк) старого (166 миллионов лет) радиопульсара. Все говорит о тепловом излучении (Т=90 000К) всей поверхности (R=13 км) нейтронной звезды. Если это и в самом деле так, то это весьма интересно, т.к. стандартные модели охлаждения (без дополнительных источников тепла, например из-за распада магнитных полей или внутреннего трения) не дают такие температуры для столь старых объектов.

По результатам нескольких месяцев наблюдений команда LIGO смогла поставить прямой (т.е. полученный по данным гравволнового детектора) предел на гравизлучение от пульсара в Крабе. И предел этот лучше косвенного предела, полученного по детальному таймингу пульсара.

С одной стороны, результат нулевой. С другой - LIGO еще раз показывает, что пределы, устанавливаемые этим экспериментом, лучше косвенных.

Авторы представляют наблюдения 67 пульсаров на частотах от 243 МГц (на телескопе GMRT в Индии) до 3.1 ГГц (на телескопе Parkes в Австралии). В статье приводятся профили для 34 пульсаров с большим отношением сигнал/шум. Авторы обсуждают свойства пульсаров с разными возрастами. В частности, они полагают, что область в магнитосфере, в которой происходит излучение, эволюционирует по мере замедления темпа вращения пульсара (чем старше, тем ниже в магнитосфере возникает излучение).

Авторы рассматривают вопрос об изменении угла между магнитной осью и осью вращения у пульсаров с точки зрения доли источников с интеримпульсом. Интеримпульс возникает, если угол между осями близок к 90 градусам, тогда мы видим сигнал от двух полярных шапок (еще возможна ситуация, когда оси наоборот почти сонаправлены, а пучок пульсарного излучения очень широк, но, давайте, вместе с авторами статьи, консервативно исключим такую возможность). Оценки показывают, что около 5 процентов пульсаров должны давать интеримпульсы, если любые углы между осями равновероятны. Однако наблюдения показывают, что доля меньше (около 1.8 процента). Причем, для пульсаров с длинными периодами доля меньше, чем для пульсаров с короткими. Авторы рассматривают разные несложные модели, которые могли бы это объяснить. По мнению авторов наиболее разумная модель должна включать постепенное схождение осей. Если процесс идет экспоненциально, то характерное время получается около 10⁸ - 10⁹ лет.

Конечно, жизнь может быть устроена сложнее, чем простые модели.

В сильных магнитных полях фотоны могут в одиночку рождать электрон-позитронные пары, а также превращаться в два фотона меньшей энергии. В статье рассматриваются оба процесса, а также описывается, что в связи с этим может увидеть запускаемый через месяц спутник GLAST.

После краткого введения, первую часть автор посвящает теории, а вторую - приложениям к астрономии. Можно узнать массу интересного. Например, если часть космических лучей сверхвысоких энергий является фотонами (что, правда, мало вероятно), то, взаимодействуя с земным магнитным полем, они могут давать электрон-позитронные пары. И следы таких процессов ищут на соответствующих установках.

Как известно, происхождение магнитных полей нейтронных звезд, особенно магнитаров, остается тайной. То ли поле генерируется на стадии протонейтронной звезды, то ли ядро звезды-прародителя имело сильное поле, которое после коллапса ядра стало полем нейтронной звезды. У обеих гипотез есть свои проблемы. Одной из проблем гипотезы о реликтовом поле является малое количество известных магнитных массивных звезд.

В статье авторы рапортуют об открытии двух массивных звезд с полями порядка килогаусса.

На мой взгляд, может возникнуть одна проблема. Дело в том, что все известные магнитары - одиночные. Хотя никакой селекции в пользу этого нет. Между тем, из трех магнитных массивных звезд две входят в кратные системы. Конечно, далеко не все двойные переживут взрув сверхновой. Тем не менее, имея уже более 10 кандидатов в магнитары, стоит задуматься над их одиночностью.

Авторы строят простую модель для гигантских магнитарных вспышек (типа 27 декабря 2004 года), основываясь на модели солнечной вспышки. Основным достоинством, на мой взгляд, являются наглядность модели и возможность делать простые оценки с ее использованием.

Авторы в деталях развивают модель, согласно которой семичасовой период и центрального компактного источника 1E161348-5055 в остатке сверхновой RCW 103 объясняется как орбитальный период маломассивной двойной системы. В такой модели система похожа на известные системы с белыми карликами - поляры. Компактный объект имеет очень большое магнитное поле, и второй компонент оказывается внутри магнитосферы. В результате вещество с нормальной звезды может легко перетекать на компактный объект.

Автор показывает, что при известном современном периоде и разумных предположениях гамма-поток от пульсарных туманностей зависит в основном от начального периода накачивающего туманность пульсара. Запускаемый в этом году спутник GLAST сможет, таким образом, хотя бы качественно оценить начальные периоды для популяции радиопульсаров.

Авторы используют модель, в которой нетепловой спектр магнитаров на энергиях порядка нескольких кэВ объясняется резонансным рассеянием фотонов теплового излучения поверхности на горячей магнитосферной плазме. Они сравнивают модельные результаты с данными по многим АРП и МПГ (AXP, SGR). Результаты говорят о том, что плотность электронов в магнитосфере на три порядка выше Голдрайх-Джулиановской плотности.

Небольшой толковый обзор по нейтронным звездам. Автор - специалист по магнитным полям этих объектов. Но, прежде чем перейти собственно к полям, он кратко, но очень четко обрисовывает основную физику, связанную с нейтронными звездами. Буквально десяток простых формул, уместившихся вместе с объяснениями на паре страниц, дают ясную картинку.

Статьи Криса Томпсона - одного изв едущих специалистом по электродинамике магнитаров- часто печатают в одну колонку, а не в две, т.к. иначе формулы не умещаются. Очередная статья - не исключение.

Статья в основном посвящена детальному изучению процесса рождения пар в сильных магнитных полях.

См. также еще одну статью Томпсона по магнитарам arxiv:0802.2572, а также работу arxiv:0802.2647, посвященную моделированию спектров магнитаров.

Наблюдения на Чандре и Ньютоне показали наличие симпатичных хвостиков (каждый длиной в несколько парсек), тянущихся за двумя радиопульсарами.

Хвост пульсара PSR J1509-5850. Красным показано рентгеновское изображение, а синим - радио.

Такие хвосты не редкость, поскольку пульсары движутся в среде со сверхзвуковой скоростью, и соотношение давлений таково, что образуется ударная волна. Хвосты помогают точно определить направление движения пульсара. Иногда это важно. Например для PSR J1740+1000 оказалось, что он родился высоко над плоскостью галактики и сейчас движется в ее сторону, т.е. прародителем была не звезда диска Галактики (как это чаще всего бывает), а звезда гало. Так что "по хвосту можно определить родословную".

Аккреция на нейтронные звезды и черные дыры идет не ровным спокойным потоком. Есть турбулентные движения, различные неустойчивости и тп. Все это отражается на кривой блеска источника, на тайминге и тд. Разумеется, астрономы "оборачивают" задачу: по таймингу, по наблюдениям флуктуаций светимости и другим меняющимся характеристикам они пытаются узнать что-то новое о процессе аккреции. О некоторых новостях в таких исследованиях можно узнать их обзора.

См. также статью arxiv:0802.0376, посвященную аналогичному вопросу, но только исключительно для систем с черными дырами.

Авторы пронаблюдали радиоизлучение от одного из аномальных рентгеновских пульсаров. Вообще, стационарное радиоизлучение для магнитаров нетипично. Собственно, оно известно еще только от одного объекта - AXP J1810-197, да и то там оно возникло после вспышки. У 1E 1547.0-5408 радиоизлучение стабильно. Сам источник находится в остатке сверхновой и обладает довольно удивительными свойствами.

Например, радиоспектр практически плоский от 1 до 40 ГГц. Производная периода у него растет (т.е. источник замедляется все быстрее), хотя рентгеновская светимость при этом уменьшалась. Теперь она даже начала расти, но каких-то явных изменений в темпе эволюции производной периода не случилось. В общем, интересных данных навалом, а картина яснее не становится.

Все помнят гипервспышку одного из источников мягких повторяющихся гамма-всплесков (МПГ), наблюдавшуюся 27 декабря 2004 года. Разумеется, точная оценка энергетики вспышки требует точного знания расстояния до источника. Оно неизвестно. Традиционно используется значение 15 кпк. В таком случае источник находится за центром Галактики примерно на таком же удалении, как и Солнце. Такая высокая оценка расстояния получена по данным CO наблюдений, а также по данным о кинематических свойствах одной из ярких (LBV) звезд в скоплении, в котором, как полагают, находится магнитар. Есть и другие оценки, которые придвигают МПГ ближе к нам.

В статье авторы снова пытаются оценить расстояние до звездного скопления, используя спектроскопические данные. Т.е., идея состоит в том, чтобы по спектрам точно определить спектральные классы звезд. Ну а затем можно будет сделать оценку расстояния до них. Авторы получают величину 7-10 кпк. Если эта оценка верна, то энергетика вспышки становится меньше в 3-4 раза. Почему это так важно? Потому что, основываясь на оценке энергетики этой вспышки многие авторы пытались оценить наблюдаемость таких вспышек в близких галактиках. Если светимость всплеска была в 4 раза меньше, чем общепринятая оценка, то сильно смягчается парадокс отсутствия многчисленных аналогичных явлений от внегалактических МПГ в данных гамма-детекторов (например, BATSE).

Нуллинг - это пропадание импульса пульсара. Такое явление наблюдается у многих объектов: пришло время увидеть пульс, а ничего нет, нуль. Пропущенные импульсы встречаются примерно у половины пульсаров и у некоторых составляют до 70 процентов импульсов. У каких-то пульсаров импульсы пропускаются по одиночке, какие-то могут замолкать на часы. Почему так происходит неясно, что не удивительно, поскольку нет собственно теории пульсарного излучения (точнее, есть несколько конкурирующих моделей, все из которых имеют свои проблемы). Тем временем, наблюдения подкидывают новые загадки. Оказывается, что у некоторых пульсаров в появление нуллинга есть некоторая регулярность.

Так например недавно появилась статья arxiv:0802.0247, в которой описывалось квазипериодическое появление "нулей" у пульсара PSR J1819+1305. Ранее периодический нуллинг был открыт у PSR B1133+16. В новой статье приведены данные по еще нескольким объектам.

Все наблюдения, описанные в статье, проводились в Аресибо на 327 МГц. Показано, что еще несколько пульсаров показывают "квазипериодических нуллинг", причем характерный период порядка 40-80 периодов обращения.

Интересная статья с достаточно эпическим названием. Суть вот в чем. PSR J1846-0258 - обладает одним из самых сильных для радиопульсаров магнитным полем (поле, конечно, определяется просто по темпу замедления пульсара). Он находится в остатке сверхновой Kes 75. Авторы представили рентгеновские данные за 6 лет. За это время поток рентгеновского излучения вырос в 6 раз. Рост был не монотонным, скорее можно говорить о периоде активности в 2006 г (см. ниже). Для радиопульсаров это совершенно нетипично. Зато типично для магнитаров. Т.о., размывается еще одна граница, разделяющая подкласыы нейтронных звезд. Сейчас уже всем ясно, что AXP и SGR - близнецы-братья. Некоторые RRATs очень похожи на некоторые радиопульсары, а другие (по другим, не радио, а рентгеновским свойствам) похожи на Великолепную семерку. Один из транзиентных AXP до начала периода активности классифицировался как центральный компактный источник в остатке сверхновой (CCO). Хотя при этом есть и безусловно отдельные типы нейтронных звезд, точно не такие как другие (например, слабозамагниченные CCO c достаточно длинным - сотни миллисекунд - начальным периодом). Так что картина астрофизических проявлений нейтронных звезд становится все сложнее и при этом постоянно видоизменяется.

Тут же появилась и вторая статья на эту тему. Причем она написана для Science. Эти авторы уже рапортуют о наблюдениях магнитаро-подобных вспышек от пульсара в Kes 75. Кроме того, они приводят более детальные данные о периоде активности в 2006 году.

У пульсарщиков свои "нанодостижения": сейчас возможен тайминг с точность порядка 100 наносекунд (конечно, речь идет только о достаточно стабильных пульсарах, которых не колбасит почем зря). Такие данные можно использовать для самых разных приложений просто потому, что такой пульсар используется как высокоточные часы, которые подвергаются каким-то внешним воздействиям или являются стандартом, а воздействиям подвергается наблюдатель на Земле. Одним из таких воздействий являются гравитационные волны.

В статье рассказывается о том, как пульсарный тайминг можно использовать для "наблюдения" гравитационных волн. Качественно идея проста (первые вычисления проделал 30 лет назад М. Сажин в ГАИШ). Прохождение гравитационной волны через наблюдательную систему на Земле вызывает "сбой" в наблюдаемом периоде пульсара. Наблюдаем несколько пульсаров. Сбои в них, если они связаны с самими пульсарами будут нескореллированы. А вот если сбой происходит из-за "потрясения" детектора, то у всех пульсаров в тайминге будет присутствовать одна и таже особенность. Разумеется, так можно заметить гравитационные волны только с достаточно большим периодом (с низкой частотой). Такие волны недоступны имеющимся детекторам (LIGO, VIRGO и др.). Так что две техники не конкурируют, а дополняют друг друга. Столь низкочастотные гравитационные волны могут быть связаны, например, с парами сверхмассивных черных дыр в ядрах слившихся галактик.

Я редко пишу о своих работах. Собственно, это всего пятый случай за шесть лет. Но тут удержаться не могу: слишком уж долго мы добирались до принятия статьи в печать.

Во-первых, в работе представлена новая версия программы популяционного синтеза для расчета эволюции близких остывающих нейтронных звезд. Во-вторых, результаты работы используются для ответа на вопрос о том, где искать новых кандидатов. Ведь сейчас Великолепная семерка на коне. Но если за первые пять лет исследования этих объектов удалось открыть семерку, то за следующие пять - ни одного. В-третьих, в финальной части статьи обсуждаются "нетрадиционные" идеи по поиску новых близких остывающих нейтронных звезд.

Пульсар PSR J0437-4715 - ближайший миллисекундный пульсар. Его наблюдают с 1993 года. Компаньоном нейтронной звезды является белый карлик. Система хорошо изучена, и в данной статье авторы представляют свежие результаты по определению многих параметров. С точки зрения физики, пожалуй, наиболее интересна оценка массы нейтронной звезды: 1.76+/-0.2 солнечных. Тут существенно то, что для действительно хорошо изученных систем (у этой, например, точно известно наклонение орбиты, расстояние и тп.) это самая высокая масса. А именно высокие значения масс ограничивают уравнения состояния вещества при высокой плотности.

В последние годы большое внимание специалистов привлекают т.н. пульсарные туманности. Работающий пульсар дает поток частиц, которые взаимодействуют с окружающим веществом. В итоге возникает специфическое образование. Благодаря высокому угловому разрешению рентгеновского телескопа Чандра удается изучать многие из этих туманностей в мелких подробностях. Кроме того, развитие наземной гамма-астрономии (H.E.S.S., MAGIC, ...) дает возможность наблюдать эти объекты на ТэВных энергиях. Т.е., идет большой поток данных, ну и теоретики не сидят, сложив в руки. Так что есть что обозреть, что авторы и делают.

Есть красивые картинки.

За громким названием скрывается не обзор обширнейшей тематики или представление истины в последней инстанции, а подробный рассказ о новых результатах, полученных авторами при численном моделировании взрывов сверхновых. Новая версия программы позволила обнаружить развитие еще одной гидродинамической неустойчивости, а также позволила лучше изучить возникновение возмущений в ядре и на поверхности новорожденной нейтронной звезды.

Это ближайшая из известных нейтронных звезд, один из объектов Великолепной семерки. Ее период - около 7 секунд. Теперь же удалось точно померить и производную периода. Если из нее получить оценку магнитного поля по магнито-дипольной формуле, то выйдет 1.5 10¹³ Гс. Это нормально для объектов Семерки. Однако характеристический возраст оказывается 4 миллиона лет, что намного больше и оценки по остыванию, и кинематического возраста. Значит, начальный период должен был быть достаточно большим (или магнито-дипольная формула неприменима). Кроме того, оказывается, что магнито-дипольная светимость намного ниже энергетики наблюдаемой у этой звезды туманности.

Если этот результат выстоит, то это одно из важнейших открытий 2007 года. Я уже писал в обзорах о данном пульсаре PSR B1516+02B, когда авторы выкладывали предварительные результаты, направленные в материалы конференций. Суть в том, что, возможно, открыта очень массивная нейтронная звезда. Разумеется, как это всегда и бывает, авторы получают некоторое распределение вероятности того, что масса нейтронной звезды лежит в каких-то пределах. Так вот, с вероятностью 95 процентов масса выше 1.6 солнечных масс. Скорее всего, масса ближе к 1.9 масс Солнца. Если это так, то это очень важно для теории внутреннего строения этих объектов. Но этим дело не ограничивается, поскольку ограничения на теории внутреннего строения нейтронных звезд автоматически дают важную информацию для фундаментальных теорий в КХД.

Авторы рассказывают о наблюдениях нового периода активности аномального рентгеновского пульсара 4U 0142+61. Важно, что в одной из вспышек у пульсара обнаружены спектральные детали. Если самую сильную из линий интерпретировать как протонную циклотронную линию, то получается магнитарное поле, которое у этого объекта и ожидают найти.

О недавних инфракрасных наблюдениях магнитаров можно прочесть тут arxiv:0712.4171.

Развитие техники наблюдений в рентгеновском диапазоне позволяет детально изучать достаточно слабые источники в двойных системах со светимостью порядка 10³⁵ эрг/с. Среди них есть и сильно переменные источники, и объекты с достаточно стабильной светимостью. По-видимому, большинство является нейтронными звездами. Некоторые из них могут являться прародителями миллисекундных радиопульсаров. Этот последний момент делает такие системы особенно интересными. Кроме того, в некоторых случаях мы можем получать информацию о внутреннем строении нейтронных звезд, если наблюдается тепловое излучение, связанное не с аккрецией, а с запасенным теплом и пикноядерными реакциями.

В последние годы активно обсуждается такая величина как угол между вектором скорости и осью вращения нейтронной звезды. Для некоторых одиночных радиопульсаров удается из наблюдений оценить эту величину, причем в нескольких случаях значение получено с относительно небольшими ошибками.

Почему это важно? Оказалось, что есть тенденция к тому, что угол невелик, но при этом и не равен нулю. Потенциально это может дать важную информацию о механизме разгона нейтронных звезд (напомню, что многие пульсары имеют очень высокие пространственные скорости - до нескольких тысяч км в сек). А механизм этот, разумеется, завязан на механизм сверхновой. Т.о., угол между векторами скорости и собственного вращения является отпечатком взрыва сверхновой. Но не только сверхновой! Ведь звезда-прародитель двигалась и вращалась и до взрыва. Более того, она могла входить в состав тесной двойной системы, т.е. могла иметь высокую орбитальную скорость. Это, конечно, осложняет ситуацию.

Авторы приводят новую оценку угла между направлением скорости и собственного вращения для пульсара в Крабе и обсуждают, что могло быть причиной того, что угол этот хотя и мал (менее 20 градусов), но тем не менее не равен нулю.

Достаточно полный обзор по Великолепной семерке и родственным объектам. Кроме сводки наблюдательных данных автор приводит рассуждения о том, чем эти объекты полезны для физики и астрофизики и обсуждает нерешенные вопросы.

Авторы рассматривают, как магнитные поля различной конфигурации деформируют нейтронные звезды. Конечно, многие параметры известны плохо (топология поля, его распределение внутри звезды), поэтому расчеты в существенной степени модельные.

Для наблюдаемых магнитаров (у них длинные периоды вращения) искажения формы за счет магнитного поля сильнее, чем за счет вращения. Это важно для эволюции этих объектов (например, может изменяться угол между магнитной осью и осью вращения) и излучения ими гравитационных волн. А вот при периодах порядка десятых долей секунды даже магнитарные поля дают искажение слабее, чем вращение. Правда, важно, что искажения эти разные. Вращение только сплющивает звезду вдоль оси вращения. А поле в зависимости от топологии может давать практически любые искажения формы.

Небольшой обзор последних результатов по компактным рентгеновским источникам в остатках сверхновых. Напомню суть проблемы. Сейчас мы видим в остатках около десятка источников, которые наверняка (в некоторых случаях "почти наверняка") являются нейтронным звездами. Десяток - это не мало. Радиопульсаров, надежно ассоциированных с остатками примерно столько же. Так вот, компактные источники эти на радиопульсары совсем не похожи. Т.е., как минимум половина нейтронных звезд должна рождаться "иными". Андреа приводит новые наблюдательные результаты и обсуждает различные гипотезы, высказанные по поводу этих результатов. Особенно детально описываются данные по источнику в остатке RCW 103 и источнику 1E 1207.

Авторы представляют результаты численного моделирования слияния черной дыры и нейтронной звезды, полученные с помощью нового кода. Напомню, что такие события во-первых, совершенно точно являются мощнейшими источниками гравитационных волн (и, скорее всего, LIGO первыми увидит именно их), а во-вторых, какое-то время такие события обсуждались как источники коротких гамма-всплесков.

Результаты подтверждают, что гамма-всплеск сделать трудно, т.к. почти все вещество нейтронной звезды сразу проваливается в дыру, и лишь жалкие проценты идут на образование диска. Разумеется, авторы рассчитывают форму гравимпульса. Сравнение результатов расчетов с данными о будущих "отловленных" всплесках гравизлучения позволит дать важные ограничения на уравнение состояния нейтронных звезд.

Мы пока плохо знаем, какими рождаются нейтронные звезды: какие у них магнитные поля, периоды, массы, пространственные скорости. Ведь наблюдаем мы уже проэволюционировавшие объекты, да еще вдобавок те, кторые проще увидеть (например, радио пульсары). Восстановление начальных параметров чаще всего происходит путем применения популяционных моделей. А хотелось бы больше прямых данных.

Авторы предлагают использовать рнтгеновские наблюдения сверхновых. Если там родилась нейтронная звезда, то мы можем дать ограничение на дополнительное энерговыделение, связанное с компактным объектом. Энерговыделение зависит от вращения и магнитного поля, значит, мы можем ограничить некоторую комбинацию этих параметров.

Разумеется, нет необходимости наблюдать сверхновую в момент взрыва. Более того, тогда только быстровращающиеся магнитары могут внести какой-то существенный вклад. Речь идет об исследовании исторических сверхновых (т.е., когда возраст точно известен). Использовались наблюдения на спутнике Чандра.

По мнению авторов, они могут исключить доминирование среди нейтронных звезд тех, что родились с очень короткими периодами. Конечно, для этого им пришлось задаться неоторыми модельными предположениями (магнито-дипольная формула для энерговыделения, некоторое распределение по магнитным полям, известное по данным о радиопульсарах). Тем не менее подход интересный.

В заключение отмечу, что авторам не удалось дать ограничения на начальные периоды магнитаров, поскольку те слишком быстро замедляются из-за сверхсильных магнитных полей. Так что к моменту наблюдений вклад подобных обхектов в рентгеновскую светимость остатка сверхновой был бы крайне мал.

Для разных подвидов гамма-всплесков продожают предлагать и разрабатывать разные сценарии. Все они включают в себя образование компактного объекта и диска вокруг него, но детали различаются. Например, есть короткие всплески, у которых в дополнение к основному импульсу видят также широкий всплеск длительностью до 100 секунд. В данных SWIFT таких немало. В этой статье авторы развивают модель, в которой такие всплески порождаются протомагнитаром, возникшим или при коллапсе белого карлика, или при слиянии белых карликов или нейтронных звезд. Требуются достаточно экстремальные параметры: поле 3 10¹⁵ гаусс при периоде 1 мсек.

Даже если научиться правильно считать все процессы охлаждения в сверхплотном сверхтекучем веществе в недрах нейтронной звезды, то это еще не значит, что мы можем сравнивать теорию и наблюдения. Важно также правильно посчитать, что будет происходить во внешних слоях, где, вроде бы, действует куда как более понятная физика. Но понятная, не означает простая. Многие эффекты пока учитываются очень плохо. Например, влияние магнитных полей.

Теплопроводность во внешних слоях нейтронной звезды связана с электронами, а на них магнитное поле очень даже влияет. Теплопроводность вдоль поля и поперек очень разная. Из-за нетривиальной конфигурации магнитного поля температура поверхности нейтронной звезды оказывает неоднородной: на экваторе холоднее, на полюсе - горячее, если мы говорим о дипольном поле. Но поле может быть недипольным .... Кроме того, затухание магнитного поля будет подогревать нейтронную звезды. В итоге, все очень запутано. Авторы с помощью двумерных расчетов пытаются хотя бы частично разобраться в этой ситуации.

В феврале этого года приборы эксперимента Конус-Винд, а также другие детекторы, зафиксировали короткий жесткий всплеск. По своим свойствам он очень похож на гигантские вспышки магнитаров. Причем, всплеск проецируется на М31. Т.о., все говорит в пользу того, что это всплеск внегалактического источника мягких повторяющихся гамма-всплесков.

Магнитные поля или связаны с усилением поля при коллапсе (сохраняется магнитный поток), или генерируются в протонейтронных звездах, т.е. практически сразу после коллапса. В обзоре основное внимание уделено генерации поля, т.. тут много интересных нерешенных вопросов. Автор рассматривает все процессы более-менее "на пальцах", т.е. статья вполне доступна.

1E 1547.0-5408 - интересный источник. Он был открыт еще в 1980 году спутников Эйнштейн (о чем и говорит буква Е в название объекта). Позже он был заподозрен как аномальный рентгеновский пульсар. Недавно это подозрение подтвердилось. Более того, у источника были открыты радиопульсации с периодом 2 секунды. Это самый короткий период среди всех аномальныых рентгеновских пульсаров. На мой взгляд, этот источник начинает размывать границу между пульсарами и аномальными рентгеновскими пульсарами.

В данной статье рассмотрены одновременные рентгеновские и радио наблюдения источника. Авторы обнаружили его в высоком состоянии. Т.е., источник стал мощнее. Его горячее пятно расширилось. Важно, что радиоизлучение может быть связано с этой повышенной активностью. Т.е., в источнике происходит "что-то" (скорее всего изменение конфигурации магнитного поля), из-за чего он становится горячее, а кроме того, начинает излучать в радио.

Ссылка на каталог магнитаров.

Очень толковый обзор по гамма излучению радиопульсаров и перспективам его исследования на спутнике GLAST, который совсем скоро должен быть запущен.

После того, как в шаровом скоплении Terzan 5 было открыто 30 миллисекундных пульсаров, народ не мог не броситься искать в других. Дело тут даже не только и и не столько в банальном увеличении числа известных объектов, а в том, чтобы разобраться с формированием и эволюцией этих объектов, и, возможно, наткнуться на что-нибудь интересное. Не исключено, что наткнулись.

Среди восьми новых пульсаров (пять в NGC 6440 и три в NGC 6441) есть очень и очень любопытные. Напомню, что миллисекундными пульсары становятся в двойных системах, когда на них аккрецирует вещество звезды-соседки. При этом не только частота вращения увеличивается, но и масса, естественно, возрастает. Поэтому можно надеяться найти очень массивную нейтронную звезду. Это важно, так как позволяет дать жесткие ограничения на физику при сверхвысоких плотностях (типа 10 ядерных). Один из восьми пульсаров, по оценке авторов, имеет массу 2.74 плюс-минус 0.21 (это одно стандартное отклонение). Если результат подтвердится (напомню, что рекордная, до недавнего времени, масса таки ``рассосалась`` - новые наблюдения не подтвердили прежнее значение), то это будет крайне важным (например, будут закрыты существующие модели кварковых звезд).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Кратко описаны наблюдения нового интересного двойного пульсара. Спутником нейтронной звезды является маломассивный белый карлик. Система интересна тем, что обладает рекордно низким эксцентриситетом - менее 10^-7. Пока, правда, точность наблюдений не очень высока - надо просто наблюдать дольше. Если столь низкое значение эксцентриситета подтвердится, то это сделает данную систему интересным инструментом для изучения гравитации.

См. Также две другие статьи этой группы: arxiv:0711.1883 и arxiv:0711.2028.

Для получения ограничений на модели внутреннего строения нейтронных звезд используются определения масс и радиусов нейтронных звезд, а также выделение массивных объектов (т.к. для разных уравненией состояния верхние пределы на массу различны, а потому обнаружение даже одной очень массивной нейтронной звезды разом перечеркивает большую группу т.н. мягких уравнений состояния). Все это можно делать, проводя детальные исследования маломассивных рентгеновских двойных в спокойном состоянии.

"Спокойное" означает. Что нет аккреции, и звезда светит за счет запасенного тепла и пикноядерных реакций. Для многих источников неплохо известны расстояния (особенно, если двойная находится в шаровом скоплении), поэтому можно делать хорошие оценки радиуса. Двойственность позволяет оценивать массу. Очень быстрое охлаждение говорит о наличии прямого УРКА процесса. Он возможен только при достаточно больших плотностях, которые не для всех уравнений состояния доступны.

Все это и обозревается в обзоре.

Попутно отмечу обзор по странным звездам arxiv:0711.2639.

Как известно, детали механизма излучения пульсаров остаются неизвестными. В частности, неясно где (близко к нейтронной звезде, около светового цилиндра, или же где-то посередине) рождаются жесткие кванты, испускаемые этими нейтронными звездами. В данном обзоре рассмотрены две модели.

В первой модели ускорение частиц происходит в полярном зазоре - т.е. достаточно близко к поверхности нейтронной звезды. Во второй, зазор представляет собой узкую расщелину (Slot) вблизи последних открытых силовых линий (добавлю, что есть еще третья модель - внешнего зазора - рассматриваемая в отдельной статье). Можно надеяться, что в самом недалеком будущем результаты со спутника GLAST позволят сделать выбор между моделями.

В шаровых скоплениях сложились особенно благоприятные условия для формирования некоторых типов двойных систем. В частности, там много двойных миллисекундных пульсаров. Поиску и открытиям различных представителей этого семейства и посвящен небольшой обзор. Найдено немало интересного. Например, пульсар с рекордно коротким периодом вращения найден именно в шаровом скоплении.

Пульсары "чувствуют" гравитационные волны. Будучи точными часами, они "сбиваются", когда проходит гравволна (кроме того, сбой будет наблюдаться и тогда, когда волна проходит через Землю). Поэтому, наблюдая несколько пульсаров с хорошо известным таймингом, можно дать ограничения на гравволны. Т.е., пульсары работают как гравитационные детекторы. PPTA (Parkes Pulsar Timing Array) - это как раз набор из 20 объектов для подобных исследований. Проводятся регулярные наблюдения этих пульсаров, что и позволяет делать всякие интересные выводы по поводу гравволн (и не только гравволн, кстати). Пока, конечно, речь идет только о верхних пределах, но ведь и детекторы пока никакого положительного результата в регистрации гравсигнала не дали :)

В коротком обзоре Роберто Миньяни рассказывает, какую роль сыграли наблюдения на хаббловском телескопе в астрономии нейтронных звезд.

Нейтронные звезды являются очень слабыми источниками в оптическом диапазоне (за исключением пульсаров в Крабе и Парусах, которые и были практически единственными хорошо изученными в оптике нейтронными звездами до запуска Космического телескопа). Поэтому неудивительно, что ни о каких массовых отождествлениях этих объектов с помощью наземных телескопов в 80-х годах и ранее не было и речи. С запуском Хаббла ситуация резко изменилась: число отождествленных в оптике нейтронных звезд перевалило за десяток. Кроме классических радиопульсаров в оптике наблюдают Гемингу и некоторые из объектов, входящих в Великолепную семерку.

О поисках новых кандидатов в остывающие нейтронные звезды (типа Великолепной семерки) можно прочесть здесь: arxiv:0710.5192

Большой обзор, посвященный сверхпроводимости в кварковом веществе. Разумеется, в первую очередь такая ситуация возможна в недрах компатных звезд (назвать их "нейтронными" в данном случае уже нельзя). Обзор очень детальный, но интеерсен, скорее всего, только специалистам (за исключением введения и заключительной, "астрофизической" части).

Не все помнят, что Крабовидная туманность не есть остаток сверхновой в строгом смысле этого слова. Это т.н. плерион. Иначе говоря - пульсарная туманность (PWN). В последние годы в исследованиях PWN был достигнут существенный прогресс. Данные с Хаббла, Чандры и ХММ-Ньютона дали возможность не только детально изучать морфологию этих образований, но и следить за их динамикой. Разумеется, тут же подтянулись теоретики и специалисты по численному моделированию. В итоге - есть что обозревать, что и делает автор в своей статье.

По сути, представлен популяционный синтез радиопульсаров для определения того, что сможет увидеть система телескопов LOFAR, начинающая работать в следующем году.

Для близких слабых пульсаров можно ожидать некоторго прорыва (кроме того, полагаю, они смогут увидеть Великолепную Семерку, или поставить ОЧЕНЬ жесткие пределы, также очень важно отнаблюдать Calvera).

Также авторы обсуждают наблюдение пульсаров в других галактиках. В пределах одного мегапарсека (или даже чуть дальше) можно ожидать открытие самых ярких пульсаров.

Авторы представляют предварительные результаты по поиску новых пульсаров. Обзор проводился на телескопе GBT на частоте 350 Мгц. Новый обзор более чувствителен к миллисекундным и долгопериодическим пульсарам, чем его предшественники (в этой области). Обнаружено 33 новых пульсара. Некоторые из них имеют достаточно интересные свойства.

Поставлен очень жесткий верхний предел на радиоизлучение Кальверы (Calvera). Я начинаю верить в то, что наша изначальная догадка, что это в самом деле объект типа Великолепной семерки, но порожденный высокоскоростной звездой, верна. Если скорость звезды-прародителя была порядка 100-200 км/с, что вполне возможно для "убегающей звезды" (runaway star), то нейтронная звезда могла "вылупиться" уже очень высоко над плоскостью Галактики.

Поскольку остыванием нейтронных звезд сейчас занимается несколько групп теоретиков, а поток наблюдений растет, обзоров по этой тематике появляется не мало. Тем не менее, в данном случае мы имеем отличный пример того, как в достаточно ограниченный объем можно вместить все самое главное и про теорию, и про наблюдения, да еще и с картинками!

Описаны результаты рентгеновских наблюдений трех RRATs - Rotating Radio Transients. Один из этих объектов был случайно "заснят" Чандрой, в статье представлены результаты последующих более детальных наблюдений. RRATs выделяются своими мощными очень короткими импульсами. Так вот, рентгеновские данные показали, что пульсы приходят точно в момент максимума рентгеновской кривой блеска.

Для двух других RRATS, которые также пытались наблюдать в рентгене, получены лишь верхние пределы. Причем пределы не слишком жесткие, так что нужно наблюдать с большими экспозициями.

Пока неясно то ли RRATs - это особая группа нейтронных звезд, то ли это такой "подвид" радиопульсаров, чьи наблюдательные проявления связаны не с физикой, а просто с их ориентацией относительно нас и достаточно большим расстоянием, то ли RRATs - это неоднородная группа источников, которые объединяет лишь наличие миллисекундных импульсов.

Некоторое время назад анализ "пульсирующего хвоста" вспышки, наблюдавшейся 27 декабря 2004 года от одного из источников мягких повторяющихся гамма-всплесков, показал наличие квазипериодических осцилляций на нескольких частотах порядка десятков герц и выше. После этого была проведена переобработка аналогичных данных по вспышке 27 августа 1998 года. Там были обнаружены аналогичные осцилляции. В статье дан обзор данных по этому явлению, а также обсуждаются возможные объяснения. Скорее всего, мы имеем дело с торсионными колебаниями нейтронной звезды.

Вспышка источника мягких повторяющихся гамма-всплеском SGR 1806-20, произошедшая 27 декабря 2004 года, наделала шума. В частности, она оказала существенное влияние на состояние земных окрестностей: изменила ионизацию, возмутила магнитное поле. Вот про последнее-то и рассказывается в статье.

Авторы анализируют данные спутника CHAMP. Согласно их результатам в поведении земного магнитного поля наблюдалась периодичность с периодом 7.5 секунд - т.е. с периодом вращения магнитара.

О поведении самого "виновника" спустя два года после вспышки можно прочесть здесь.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Интересная работа (а заодно объединю тут разные статьи H.E.S.S. для материалов 30th ICRC).

Авторы представляют результаты систематического исследования пульсаров в ТэВном диапазоне. Сделано это на основе обзора внутренней Галактики на H.E.S.S. В эту область попало 435 пульсаров. Авторы показывают, что мощные пульсары (обычно это молодые объеты, у них темп выделения вращательной энергии очень велик) очень часто наблюдаются как источники жесткого гамма. Из 435 H.E.S.S. увидел 30. Это много даже с учетом того, что авторы не исключают, что часть из этих 30 может оказаться случайным совпадением. Возможно, это самая многочисленная популяция ТэВных источников в Галактике.

О других работах по H.E.S.S. В arxiv:0709.4103 рассказывается о наблюдениях остатка сверхновой RCW 86. В arxiv:0709.4103 описано открытие кандидата в пульсарные туманности - источника HESS J1718-385. Для некоторых объектов H.E.S.S. дает только верхние пределы. Сводка таковых для активных ядер галактик дана в статье arxiv:0709.4598. А вот галактика PG 1553+113 была обнаружено, что и описано в arxiv:0709.4602. Вспышка активного ядра PKS 2155-304 описана в работе arxiv:0709.4608. Авторы утверждают, что вспышка достаточно необычна. Наконец, статья arxiv:0709.4621 посвящена наблюдениям остатка сверхновой RX J0852.0-4622.
Об открытии очередной лацертиды и ограничениях на внегалактическое фоновое излучение можно прочесть в arxiv:0709.4584 (это уже не материалы конференции, а оригинальная статья).

Происхождение магнитных полей магнитаров остается загадкой. То ли они генерятся на стадии протонейтронной звезды, то ли звезды-прародители сами были сильно замагничены, так что после коллапса и компактные объекты оказались с суперполями. Авторы исследуют вторую возможность, пытаясь измерить поля массивных ОВ-звезд. Вывод авторов любопытен. Они полагают, что вторая возможность (коллапс сильно замагниченных звезд) не проходит не потому, что сильно замагниченных массивных звезд мало, а потому, что их много! Из восьми исследованных звезд три оказались с сильными полями.

Авторы описывают наблюдения на спутнике Сузаку. Целью было исследование линий железа в спектрах маломассивных рентгеновских двойных. Изучение этих линий может позволить дать существенные ограничения на радиусы нейтронных звед. Идея в том, чтобы детально рассмотреть линии, испускаемые с внутреннего края аккреционного диска. Ясно, что размер нейтронный звезды меньше. Поскольку для некоторых маломассивных рентгеновских двойных внутренний край диска подбирается очень близко к поверхности компактного объекта, можно поставить хороший верхний предел на размер нейтронной звезды. Пределы соответствуют радиусам порядка 14.5-16.5 км, если предположить, что массы нейтронных звезд равны 1.4 солнечных.

См. также arxiv:0708.3648, где речь идет о наблюдении линии железа от одного из объектов, попавшем в ленты новостей. И arxiv:0708.3816, где применяется другой подход для ограничения размеров и масс нейтронных звезд на основе их рентгеновских спектров.

Авторы приводят данные по поляризационным исследованиям 22 пульсаров. Основных результатов два. Во-первых, для некоторых из нейтронных звезд удалось оценить угол между осью вращения и направлением пространственной скорости. Во-вторых, авторы смогли сделать оценки высоты над поверхностью нейтронной звезды, на которой испускается излучение в разных фазах. Углы оценили для 14 пульсаров. У семи из них они достаточно малы. Это находится в согласии с более ранними результатами на меньшей статистике (хотя, ранее полагали, что у всех они могут быть малы). Что касается высот излучения, то, опять же в согласии с более ранними данными, что излучение в середине профиля импульса генерируется на более низких высотах, чем по краям профиля.

Похоже, что один из гамма-всплесков на самом деле является необычной вспышкой на нейтронной звезде в тесной двойной системе. Авторы полагают, что не исключено, что есть много систем такого типа, но пока они ускользают от наблюдателей из-за трудноуловимости их вспышек.

В теории радиопульсаров, где вообще много белых пятен, есть важный нерешенный вопрос. Связан он с изменением угла между осью вращения и осью магнитного диполя. В модели магнито-дипольных потерь этот угол уменьшается (оси стремятся стать параллельными друг другу). В модели токовых потерь (Бескин, Гуревич, Истомин) - угол стремится к 90 градусам. Данные по радиопульсарам не дают возможности выбрать между двумя вариантами. Некоторое время назад мне стало ясно, что могут помочь рентгеновские пульсары, особенно в системах, где компаньоном является массивная звезда, а аккреция идет из звездного ветра. В таких системах прошло мало времени с тех пор, как нейтронная звезда ушла со стадии эжекции. Кроме того, аккреционный поток таков, что сам он не может существенно повлиять на угол. Значит, изучив распределение углов для нейтронных звезд в таких системах, можно узнать, какими были углы на момент окончания стадии эжекции. Однако определить угол для рентгеновского пульсара тоже не очень просто. Для этого надо построить довольно сложную модель. Именно это и сделано автором предлагаемой статьи.

Автор построил модель излучения рентгеновского пульсара. Для 117 источников получены оценки углов. Они показывают, что углы невелики. Автор не обсуждает описанный выше аспект - "эксгумацию" радиопульсаров для определения поведения углов на стадии эжекции. Однако на мой взгляд, результаты свидедельствуют в пользу того, что углы не стремятся к 90 градусам. Правда, это не означает, что модель токовых потерь неверна. Действительность несколько сложнее. Дело в том, что на второй части стадии эжекции - стадии мертвого радиопульсара - угол может эволюционировать в сторону уменьшения. Но по крайней мере ясно, что в итоге6 на момент окончания стадии эжекции, углы малы.

Описаны ранние и недавние поиски радиопульсара (или проявлений его активности) на месте взрыва сверхновой 1987 г. в Большом Магеллановом облаке. Результаты во всех диапазонах отрицательные. Тем не менее, это пока ничему не противоречит. Если нейтронная звезда родилась с не слишком большим магнитным полем и не слишком коротким периодом (а последние данные указывают на то, что такова судьба многих компактных объектов этого типа), то мы пока и не должны видеть феномены, связанные с пульсарной активностью.

Многим будет интересно почитать о множестве ошибочных заявлений об обнаружении пульсара, особенно вскоре после взрыва (разумеется, следует говорить не о времени взрыва, а о времени его регистрации на Земле).

Наблюдения пульсара в Крабе с высоким временным разрешением показали, что основной импульс по своим свойствам принципиально отличается от интеримпульса (авторы регулярно употрябляют слово astonished, чтобы охарактеризовать свое впечатление от обнаруженных отличий). По всей видимости за основной импульс и интерпульсы ответственны разные механизмы излучения (а во всех основных моделях до сих пор полагали, что механизм один, и различие объясняется геометрией).

На мой взгляд это должно хорошо увязываться с недавними результатами российских ученых (на которые авторы рассматриваемой статьи почему-то не сослались).

Краб отбивает нанодробь

В нейтронных звездах вещество может находиться в сверхтекучем состоянии. При вращении сверхтекучая жидкость разбивается на вихри. В 1966 г. Ткаченко показал, что по системе таких вихрей может "гулять волна": вихри будут то ближе друг к другу, то - дальше. В 1970 г. Рудерман попробовал приложить эту идею в пульсарам: ведь волны Ткаченко должны менять момент инерции нейтронной звезды, т.е. вызывать изменение периода вращения. Тогда думали, что у пульсара в Крабе наблюдаются колебания периода на временах порядка нескольких месяцев. Их-то и хотел объяснить Рудерман. Как оказалось, у Краба никаких колебаний нет - и про идею почти забыли.

И вот к идее снова возвращаются! Авторы пробуют количественно объяснить периодическую модуляцию вращения пульсара 1828-11 за счет волн Ткаченко. Вроде бы все сходится.

Мне лично эта работа интересно в связи с возможностью объяснить прецессию источника RX J0720.4-3125. Период вращения нейтронной звезды и период колебаний, связанных с волнами Ткаченко, жестко привязаны друг к другу. Период заподозренной прецессии в источнике RX J0720.4-3125 совпадает с ожидаемым периодом волн Ткаченко. Механизм воникновения прецессии может быть таким. Глитч (а он, по всей видимости наблюдался у RX J0720.4-3125) генерирует волны Ткаченко. Затем, если частота волн Ткаченко и возможная частота прецессии нейтронной звезды, определяемая ее сжатием, совпадают, энергия волн Ткаченко может перекачиваться в прецессионное движение. Редкость свободной прецессии у нейтронных звезд объясняется тем, что редко частота волн Ткаченко совпадает с частотой прецессии. определяемой сжатием звезды. Правда, сверхтекучесть в нейтронных звездах может подавлять долгопериодическую прецессию, но вчерашняя статья Giampedakis et al. показывает, что для долгопериодических пульсаров проблемы нет.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Открыт очень интересный источник.

Сперва он был обнаружен в рентгеновском диапазоне. Тогда же заподозрили, что это может быть магнитар (источник находится в остатке сверхновой). Потом удалось увидеть радиоизлучение и установить период - две секунды. Затем была измерена первая производная периода (вращение нейтронной звезды замедляется, т.к. она сильно замагничена). По замедлению вращения можно оценить поле - оно оказалось равным 2 10¹⁴ Гаусс.

Поскольку на старых изображениях (в рентгене) источник не был обнаружен, то похоже, что это второй транзиентный магнитар (после XTE J1810-197).

Большой обзор по радиопульсарам.

В последнее время есть существенный прогресс и в наблюдениях, и в теории. Так что есть что обсудить. К сожалению, не все попало в обзор. Тем не менее, рекомендую.

Все помнят, что пару лет назад был обнаружен новый класс нейтронных звезд - вращающиеся радиотранзиенты (RRATs). Случайно, один из них удалось увидеть в рентгене - он просто попал в поле зрения Чандры. Теперь на основе глубоких наблюдений на XMM-Newton авторы рассказывают о двух новых открытиях.

Во-первых, удалось увидеть период пульсаций и в рентгене. Он оказался равным 4.26 секунды, что согласуется с данными радионаблюдений. Во-вторых, в спектре обнаружена спектральная деталь, которую можно интерпретировать как протонную циклотронную линию. Тогда речь идет о магнитном поле около 10¹⁴ Гаусс. Это роднит источник с Великолепной семеркой. Правда, у последних не наблюдаются вспышки типа тех, что видят у RRATs.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Уточнены значения масс нейтронных звезд в трех рентгеновских двойных. Значения такие 1.06+0.11/-0.10 масс Солнца для SMC X-1, 1.25+0.11/-0.10 - для LMC X-4, и 1.34+0.16/-0.14 - для Cen X-3, Обратите внимание на низкое значение для SMC X-1.

Представлены результаты очень глубоких наблюдений одного из аномальных рентгеновских пульсаров на XMM-Newton. Никаких спектральных линий не обнаружено.

Представлен очередной расчет уравнения состояния внутри компактных объектов. Полученное значение максимальной массы нейтронной звезды - 1.7 массы Солнца - по всей видимости слишком мало, чобы удовлетворить наблюдениям. Автор обсуждает, каким должно быть поведение вещества при высоких плотностях, чтобы все было ОК.

Представлены результаты глубоких наблюдений пяти объектов Великолепной семерки в Ик диапазоне на VLT. Получены только верхние пределы (примерно 22 величина в фильтре H). По мнению авторов, пределы пока недостаточно глубоки, чтобы совсем закрыть модель, в которой заметную роль играют остаточные диски вокруг нейтронных звезд.

Вела Джуниор - это остаток сверхновой в созвездии Парусов (vela). "Джуниор" - чтобы отличать от давно известного пульсара (и остатка) в Веле. Расстояние до остатка около 1 кпк. В нем обнаружен центральный компактный рентгеновский источник (CCO). Авторы провели глубокие наблюдения в оптике и ближнем ИК на VLT. В оптике объект не был обнаружен, зато в ИК удалось что-то рассмотреть. Если это объект, связанный с рентгеновским источником (а это пока не доказано), то это может быть остаточный диск вокруг нейтронной звезды или же сама звезда. В последнем случае есть много вопросов....

Геминга - известная нейтронная звезда, обнаруженная первоначально по ее гамма-излучению. Затем было обнаружено рентгеновское излучение, а позже и пульсации: как в рентгене, так и в радио. 3EG J1835+5918 - это источник, похожий на Гемингу. Обозначение указывает, что сперва с помощью прибора EGRET был обнаружен гамма-источник. Позже было обнаружено рентгеновское излучение. А вот пульсаций все нет и нет.

Не обнаружены пульсации и по новым данным, хотя авторы использовали самую мощную артиллерию, радиотелескоп в Грин Бэнк и рентгеновскую обсерваторию Чандра.

Представлены результаты численного моделирования. В результате коллапса образуется сильно замагниченаая быстровращающаяся нейтронная звезда - магнитар. Формируются джеты. Параметры образовавшегося объекта позволяют по мнению авторов, говорить о появлении длинного гамма-всплеска.

См. также arXiv:0707.2219 о связи сверхновых и гамма-всплесков, а также о возможности того, что в сердце центральной машины всплеска сидит нейтронная звезда, а не черная дыра. И arXiv:0707.2187 о связи гамма-всплесков со звездами малой металличности.

Спутник AGILE уже на орбите. GLAST должен полететь в конце года. Все это гамма-обсерватории (только AGILE- маленькая, а GLAST - большая). Все помнят, что радиопульсары и другие нейтронные звезды являются (или могут являться) гамма-источниками. Это является мотивировкой для детального изучения этих объектов методом популяционного синтеза.

Авторы существенно продивинули свою численную модель. Основные результаты таковы.
1. В каталоге EGRET есть достаточное количество неотождествленных источников, часть из них, полагают авторы - это миллисекундные пульсары. В данных EGRET должно быть около десятка миллисекундных радиопульсаров, а еще вдобавок около двух десятков миллисекундных пульсаров, которые не видны нам в радио.
2. GLAST конечно же увидит больше миллисекундных пульсаров. Авторы называют число порядка 140-150. Подавляющее большинство из них (более сотни) - радионевидимые для нас.

Автор полагает, что данные по остаткам сверхновых, в которых наблюдаются кандидаты в магнитары, свидетельствуют против того, что эти нейтронные звезды рождаются одновременно со сверхсильными полями и очень быстрым вращением. Иначе был бы дополнительный вброс энергии в остаток, чего, вроде бы, не наблюдается.

Авторы приводят результаты длительного мониторинга аномальных рентгеновских пульсаров RXS J170849.0-400910 и 1E 1841-045 на спутнике RossiXTE. Сообщается об обнаружении четырех новых глитчей у этих объектов. Один из глитчей почти рекордный: частота скакнула почти на одну стотысячную величины - это очень много.

Рассматривается очередной вариант механизма разгона нейтронных звезд. В данном сценарии разгон длится около 10 секунд и связан с асимметричным излучением нейтрино на стадии протонейтронной звезды. Момент разгона соответствует времени, когда нейтриносфера только-только "вылезла" из под поверхности нейтронной звезды. Скорость должна быть направлена по магнитному полю (мне это не очень понятно, учитывая, что разгон действует 10 секунд - т.е. много больше, чем период вращения звезды вокруг своей оси). Также авторы предсказывают линейную корреляцию между радиосветимостью пульсара и его скоростью. Вообще говоря, такого не наблюдается.

В конце года должен быть запущен гамма-спутник GLAST. Одними из основных объектов для наблюдений на нем будут пульсары. В короткой заметке дается обзор, посвященный гамма-излучению пульсаров и перспективам их наблюдения на GLAST'е. Можно ожидать, что будет внесена какая-то ясность во многие аспекты физики пульсарных магнитосфер.

Авторы представляют результаты наблюдений в разных диапазонах источника 1E 1547.0-5408. По мнению авторов, мы имеем дело с магнитаром, к тому же, во всей видимости, находящимся в остатке сверхновой. Так это или нет на самом деле покажут дальнейшие исследования.

Сейчас считается стандартным называть источники мягких повторяющихся гамма-всплесков (МПГ) и аномальные рентгеновские пульсары (АРП) кандидатами в магнитары. Дело в том, что измерить поле напрямую очень непросто. Пока это было сделано лишь для одного МПГ во время вспышки, да и то некоторые скептики подвергают интерпретацию этих наблюдений сомнению. С помощью достаточно прямых наблюдений авторы этой статьи подтверждают магнитарную природу одного из АРП (хотя, определенные модельные предположения авторам все-таки пришлось сделать). Речь идет о транзиентном АРП J1810-197.

Поле получается равным примерно 3 10¹⁴ Гаусс. Это неплохо согласуется с данными по замедлению вращения данной нейтронной звезды.

Переменность спектра (от радио до рентгена) АРП J1810-197 обсуждается в статье arxiv:0705.4095. Определение расстояния до 1810-197 по данным радионаблюдений является темой работы arxiv:0705.4403.

Данные по другому АРП представлены теми же авторами в работе arxiv:0705.3982.

Описаны результаты всеволновых наблюдений одной из нейтронных звезд, входящих в т.н. Великолепную семерку. Если коротко: ничего, кроме теплового рентгена, не видно. Поставлены очень глубокие пределы и в оптике, и в ИК, и, что важно, в радио.

Если коротко, то авторы полагают, что всплеск может считаться еще одним кандидатов в нипервспышки внегалактических магнитаров. Решающим аргументом служит наличие в области локализации всплеска относительно близкой галактики с мощным звездообразованием IC 328.

В моих обзорах давно заметен перекос в сторону моих собственных интересов в астрофизике. Поэтому не удивляйтесь большому количеству ссылок на статьи по нейтронным звездам. Вот очередная.

Авторы представляют результаты многолетнего мониторинга одного из кандидатов в магнитары. С одной стороны, никаких супероткрытий нет. С другой, данные ставят интересные вопросы перед стандартной магнитарной теорией.

Очередной большой обзор по внутреннему состоянию нейтронных звезд. Особое внимание авторы уделяют экзотическим фазам (кваркам, гиперонам и тп.).

Описаны данные по необычной сверхновой типа Ib. Авторы предлагают интерпретацию, согласно которой имеет место дополнительная закачка энергии благодаря работе молодого магнитара - быстро вращающейся нейтронной звезды с сильным магнитным полем.

Недавно эти же авторы писали о том, что источник 1E 1207.4-5209 в остатке сверхновой PKS 1209-51/52 является примером нейтронной звезды, родившейся с относительно длинным периодом вращения и слабым магнитным полем. В данной же статье детально обсуждается другой пример.

Авторы продолжают развивать гипотезу о том, что слабые начальные магнитные поля связаны с длинными начальными периодами (в этой модели поле генерируется с помощью динамо-механизма, что требует быстрого вращения). Кроме того, по мнению авторов, существенная аккреция на слабозамагниченные молодые нейтронные звезды.

По всей видимости открыт интересный компактный объект, вероятнее всего - нейтронная звезда. Открытие было сделаоно по архивным данным спутника ROSAT. Источник демонстрирует тепловое излучение, но находится слишком высоко над галактической плоскостью. Если предположить, что это объект типа Великолепной семерки, то чтобы попасть на такую высоту, ему нужно было бы лететь со скоростью около 7000 км/с. Поэтому авторы полагают, что это может быть объект типа миллисекундных пульсаров. Но и тут есть немало сложностей.

На мой взгляд (и авторы, разумеется, также рассматривают эту гипотезу), мы имеем дело с объектом типа Cas A, только раз в 10 старше.

Есть такая одиночная нейтронная звезда в остатке свехновой - источник 1E 1207.4-5209. Знаменит он тем, что в его спектре было найдено несколько спектральных линий (учитывая те, что находятся на пределе обнаружимости - четыре). Причем, распределение линий по энергии образует геометрическую последовательность, т.е., есть ощущение, что это циклотронная линия и ее гармоники. Может быть это и не так, но допустим. Тогда, можно определить магнитное поле. Правда, надо понять протонная ли это линия, или электронная. Оценка поля будет различаться примерно в тысячу раз (отношение масс электрона и протона). Если линия протонная, как считали в начале, то поле будет большое.

Результаты, представленные в рассмтриваемой статье, говорят о том, что поле у нейтронной звезды маленькое. Установлено это по измерениям темпа замедления вращения звезды. Если принять гипотезу и том, что замедление можно описать т.н. магнито-дипольной формулой, то получим оценку поля около 10 в 11 Гаусс или меньше. Это может находится в согласии с тем, что линии таки связаны с электронами.

Новые результаты получены не с помощью новых наблюдений. Авторы провели переобработку уже имеющихся данных. Видимо, в более раннем варианте обработки была допущена неточность.

Интересен еще один момент. Энерговыделение нейтронной звезды больше, чем может дать замедление вращения. Это говорит о том, что рентгеновская светимсоть в основном должна быть связана с охлаждением нейтронной звезды или с аккрецией.

Теперь весь комплекс данных говорит о том, что данная нейтронная звезда родилась с периодом около 0.4 сек (что близко к наблюдаемому периоду) и малым магнитным полем, по сравнению со стандартными полями радиопульсаров и, тем более, магнитаров. Прямое открытие сочетания относительно длинных начальных периодов вращения и относительно слабого поля позволяет продвинуться в понимании молодых нейтронных звезд, не проявляющих пульсарной или магнитарной активности. Возможно, что поле генерируется в новорожденной нейтронной звезде, а эффективность генерации зависит от темпа вращения. С другой стороны, у молодых пульсаров какой-то четкой зависимости такого типа не выявлено.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Природа порою подкидывает интересные загадки. Ничего суперфундаментального в них нет, но мне лично оин всегда нравятся. Суть загадки сводится к следующему: что же мы видим?

G70.7+1.2 - это туманность, наблюдаемая в оптическом и радио диапазонах. Кроме того, в ней есть яркая звезда, которую наблюдают в ИК, т.к. велико поглощение. Полагали, что мы имеем дело с двойной системой, состоящей из Be- звезды и радиопульсара.

Авторы статьи провели глубокие наблюдения в ИК (на Кеке) и в рентгене (на Чандре). Был обнаружен рентгеновский источник, не совпадающий с Be-звездой. Тот же источник виден и в ближнем ИК. Новая интерпретация такова. В туманности есть Be-звезда и двойная система, состоящая из B-звезды и нейтронной звезды, скорее всего радиопульсара. Следующая задача - глубокий поиск пульсара. Если не найдут - то загадка останется. Интересно!

Известно 9 двойных систем, состоящих из двух нейтронных звезд. С ними связана одна загадка. Слишком многие из них имеют маленькие эксцентриситеты. Если учесть, что согласно данным по обычным радиопульсарам нейтронные звезды рождаются с большими скоростями (т.н. кик) порядка 300-400 км/с, то малые эксцентриситеты представляются загадочными. По всей видимостим, те взрывы сверхновых, которые приводят (в среднем) к появлению одиночных пульсаров и пульсаров в массивных двойных системах, различаются. Ван ден Хевел обсуждает возможные пути решения загадки. На данный момент сложился следующий взгляд. Вторичные компоненты массивных двойных систем испытывают не обычный взрыв сверхновой, связанный с коллапсом железного ядра, а коллапс кислородно-неоново-магниевого ядра. Вероятнее всего, это являетс исключительной особенностью двойных систем. В одиночных звездах такие ядра в конце концов превращаются в белые карлики.

Если кварковые звезды существуют, то они как-то образуются. Т.е., есть некоторый длящийся во времени процесс, в котором обычная нейтронная звезда (или протонейтронная звезда) превращается в кварковую. Процесс этот непростой, и неудивительно, что никакой ясности в этом вопросе нет.

В статье автор во-первых, кратко описывает кварковые звезды, а во-вторых, дает обзор современных исследований, посвященных процессу образования кварковых звезд.

Представлены результаты наблюдений четырех аномальных рентгеновских пульсаров на Парксовском (Parkes) телескопе. Источники не были зарегистрированы, т.е. есть только верхние пределы на их радиоизлучение. Во время наблюдений источники не проявляли вспышечной активности в рентгеновском диапазоне. Т.о., авторы полагают, что результаты могут служить подтверждением того, что в спокойном состоянии аномальные пульсары не излучают в радио.

Авторы рассматривают затухание магнитарных магнитных полей в коре. Один из основных выводов состоит в том, что объекты Великолепной семерки в рамках такого сценария должны являться потомками магнитаров. На мой взгляд, здесь есть некоторые трудности. Дело в том, что темп рождения оьъектов типа Великолепной семерки довольно высок. Он в несколько раз выше, чем темп рождения аномальных рентгеновских пульсаров и источников мягких повторяющихся гамма-всплесков (эти источники являются кандидатами в магнитары). Противоречие можно разрешить только предположением, что бОльшая часть молодых магнитаров не проявляет активности (или периоды активности чрезвычайно короткие).

Авторы дают оценку массы и радиуса нейтронной звезды, входящей в двойную систему SAX J1808.4-3658. Существенно, что их результаты противоречат основной массе других. А именно, данные говорят о том, что масса и радиус соответствуют т.н. мягкому уравнению состояния (это говорит о том, что нейтронная звезда как бы более сжимаема). Уравнение состояния должно быть одно! Максимум, что может быть, это сосуществование нескольких фаз (например, обычные адронные нейтронные звезды и кварковые звезды), т.е. уравнение состояния будет состоять из двух частей, переходящих (скачком) друг в друга на некоторой кртической плотности. Пока все данные свидетельствовали в пользу жестких уравнений состояния (например, существование массивных нейтронных звезд, с массами более 2 солнечных, а также аналогичные приводимым в статье данные по наблюдениям рентгеновских источников).

Скорее всего окажется, что оценки, сделанные этой статье, содержат в себе какую-то неучтенную неопределенность. Тем не менее, результат заслуживает внимания.

Аномальный рентгеновский пульсар XTE J1810-197 удалось пронаблюдать в радиодиапазоне. Кроме важной информации о работе магнитара, радионаблюдения дают возможность определить некоторые важные параметры нейтронной звезды. Например, можно измерить ее скорость. Точнее, можно определить проекцию скорости на небесную сферу, скорость вдоль луча зрения остается неизвестной. Полученное значение составляет примерно 200-300 км/с. Это немного для нейтронных звезд. Т.о., старая гипотеза о том, что магнитары (аномальные рентгеновские пульсары и источники мягких повторяющихся гамма-всплесков) поголовно являются быстро движущимися объектами, наверное более не имеет права на существование.

С помощью оптических наблюдений на Космическом телескопе удалось определить параллакс еще одной нейтронной звезды из Великолепной семерки. Расстояни оказалось равным 270-530 пк. Трансверсальная скорость 140-270 км/c. По всей видимости, звезда родилась в ОВ ассоциации Trumpler около миллиона лет назад.

Авторы рассчитывают темп рождения магнитаров и объектов типа Великолепной семерки. Для первых получается значение раз в 500 лет, для вторых - на порядок больше. Что называется, "об этом-то давно и говорили большевики". Я неоднократко подчеркивал, что темп рождения Великолепной семерки слишком велик, чтобы сделать эти объекты "старыми магнитарами".

Heraeus Seminar славится своими традициями. Особенно радуют обзорные статьи, появляющиеся в его сборниках. Данная не является исключением, и тоже радует.

Пульсарный ветер и туманности, "выдуваемые" пульсарами, в последние годы являеются объектами пристального внимания и оживленного интереса. Связано это с тем, что новые приборы, в первую очередь Чандра, дали возможность рассмотреть в них множество интересных деталей (все, наверное, помнят рентгеновские изображения внутренних, околопульсарных, частей краюовидной туманности с тором и джетами). В обзоре скрупулезно описываются современные идеи по описанию процессов в пульсарном ветре и туманностях.

По данным наблюдений на космической рентгеновской обсерватории Чандра обнаружено пульсирующее ренгеновское излучение от миллисекундного пульсара в известнейшей системе J0737-3039.

J0737-3039 - это единственная система, состоящая из двух радиопульсаров. Рентгеновское излучение от этого источника уже было зарегистрировано, однако каких-либо периодических изменений потока обнаружено не было. Новые наблюдения позволили обнаружить пульсации с периодом, равным периоду вращения миллисекундного пульсара (Пульсар А). Пульсации на частоте второго пульсара или модуляция за счет орбитального движения пока (?) не обнаружены.

Подробный обзор по очень актуальной сейчас теме. Дело в том, что тепловое излучение нейтронных звезд определяется процессами в их недрах. Т.о., наблюдения этого излучения позволяют нам косвенно заглянуть в недра нейтронных звезд и попытаться что-то узнать о физических процессах, проходящих при экстремальных условиях. Кроме того, нейтронные звезды обладают очень интересными атмосферами. С ними еще многое непонятно, а на спектры теплового излучения они влияют критическим образом.

Дается обзор свойств раскрученных пульсаров. Вращение этих объектов было ускорено за счет аккреции в тесной двойной системе. Автор приводит несколько полезных графиков, а также обсуждает связь некоторых параметров раскрученных пульсаров с массой их компаньонов.

Спутник INTEGRAL внес существенный вклад и исследования магнитаров - источников мягких повторяющихся гамма-всплесков (МПГ) и аномальных рентгеновских пульсаров (АРП). В первую очередь, следует отметить открытие "жестких хвостов" в спектрах АРП. Также, INTEGRAL зарегистрировал множество всплесков МПГ. Ну и, разумеется, пронаблюдал гигантскую вспышку декабря 2004 года.

В статье суммированы все основные результаты, хотя основное внимание уделено результатам, полученным самим авторами.

Понятный обзор, посвященный внутреннему строению и тепловой эволюции нейтронных звезд.

LIGO продолжает сбор данных. Команда регулярно выдает верхние пределы на гравитационно-волновое излучение от радиопульсаров (обо всем этом, кстати, можно почитать во втором номере "Вокруг Света"). Растет число исследованных пульсаров, и пределы становятся все лучше и лучше. Самый жесткий на сегодняшний день дает параметр экваториальной эллиптичности уже на уровне 10^-6 (об определении этого параметра см., например, gr-qc/0508096, стр. 2 уравнение 2). Это уже на уровне ожидаемого. Т.е., по всей видимости, недалек тот день, когда появится и сигнал. LIGO или VIRGO первым его поймают - увидим.

Дан обзор докладов, представленных на последней Генеральной ассамлее МАС в Праге. Статья дает неплохой представление о том, что сейчас происходит в области изучения пульсаров.

H.E.S.S. отнаблюдал десяток пульсаров, от которых можно было бы ожидать заметного потока гамма-излучения высокой энергии. Результат нулевой. Учитывая великолепные параметры H.E.S.S., это очень серьезные верхние пределы. Они указывают на то, что на энергиях порядка ТэВ в спектре пульсаров должен быть загиб. Это дает серьезные ограничения на модели излучения пульсаров.

Авторы полагают, что этот необычный пульсар и еще несколько других образуют особый класс объектов, выделяющийся среди основной массы двойных пульсаров. В частности, для их формирования нужен особый эволюционный канал.

Магнитное поле пульсара оказывается слишком сильным, а период слишком длинным, учитывая параметры двойной системы. Кроме того, пульсар показывает сильную переменность, что нетипично для двойных пульсаров с маломассивными компаньонами на орбитах с коротким орбитальным периодом.

Большой обзор, посвященный в основном, образованию двойных нейтронных звезд. Однако, кроме них, рассматриваются и системы с черными дырами и белыми карликами. Авторы честно пишут, что дают сводку в основном своих результатов, так что о работах других групп пишут довольно-таки мимоходом.

Напомню, что вся эта деятельность по поводу двойных компактных объектов важна, в первую очередь, в связи с работой детекторов гравитационных волн. Также, двойные компактыне объекты интересны как возможные источники коротких гамма-всплесков. Ну и просто, двойные радиопульсары - лучшая лаборатория по проверке многих интересных эффектов, включая ОТО. Кроме того, не надо забывать, что обнаружение системы пульсар плюс черная дыра не за горами, и обнаружение такого "зверя" готовит нам много открытий чудных.

Наконец-то появилась полная и окончательная версия статьи об обнаружении отраженного сигнала гипервспышки SGR 1806-20 в декабре 2004 года!

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Очередной большой обзор из сборника, посвященного Гансу Бете. На этот раз темой являются нейтронные звезды. Авторы в деталях обсуждают, как последние данные наблюдений помогают ограничить теории, описывающие внутреннее строение нейтронных звезд. Ведь астрофизические данные по этим объектам являются уникальными в смысле изучения поведения холодного вещества при сверхядерных плотностях.

Если это правда, то это очень важно для астрофизики нейтронных звезд. Обнаружен период у самого первого из объектов Великолепной семерки. До этого никому не удавалось увидеть пульсации, ибо их уровень очень невысок. Но вот на ХММ-Ньютоне, с его колоссальной собирающей поверхностью, на уровне 1.5 процента удалось увидеть пульсации.

Период составляет 7 секунд. Т.о., теперь все семь "ковбоев" имеют измеренные периоды.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.