Гигантские вспышки и магнитары Сергей Попов (ГАИШ МГУ)

План доклада Введение. Известные объекты – кандидаты в магнитары Почему магнитары и есть ли альтернатива? Всплески магнитаров Гигантский всплеск 27 декабря 2004 г. Магнитары вне галактики Откуда берутся поля магнитаров Заключение

Где почитать? Элементы.Ру ( Астронет ( Земля и Вселенная N (ziv.telescopes.ru)

Нейтронные звезды Радиус 10 км Масса 1-2 солнечной Плотность порядка ядерной Сильные магнитные поля

Нейтронные звезды - 2 Сверхплотное вещество и сверхсильные магнитные поля

Зоопарк нейтронных звезд В последние 10 лет стало ясно, что нейтронные звезды могут рождаться очень разными, совсем непохожими на обычные радиопульсары типа Краба. Компактные рентгеновские источники в остатках сверхновых Аномальные рентгенов. пульсары Источники мягких повторяющихся гамма-всплесков Великолепная семерка

Известные магнитары SGRs (МПГ) кандидаты AXPs (АРП) CXO U E = RXS J XTE J E AX J E (СТВ 109)

Магнитары в галактике 4 МПГ, 8 АРП, плюс кандидаты, плюс радиопульсары с большими магнитн. полями … Молодые объекты (около 10 4 лет). Возможно около 10% всех НЗ.

МПГ: периоды и гигантские вспышки кандидаты P, сек Вспышки Март Авг Дек Июнь 1998 (?) См. обзор в Woods, Thompson astro-ph/

ArXiv – архив электронных препринтов Основной источник информации современного астронома Статьи в форматах PostScript, PDF, TeX Свободный доступ Обзоры препринтов на сайтах Астронет, Scientific.Ru

Известные АРП CXO U E RXS J XTE J E AX J E Источник Период, сек

Показаны профили импульсов нескольких АРП и МПГ

МПГ и АРП – близнецы-братья? Вспышки от АРП Спектральные свойства Неактивные периоды у МПГ ( с 1983) Gavriil et al. 2002

Почему магнитары? dE/dt > dE rot /dt По определению: расходуется энергия магнитного поля НЗ P-Pdot Прямые измерения магн. поля (Ibrahim et al.) Магнитные поля –10 15 Гс

Теория магнитаров Thompson, Duncan ApJ 408, 194 (1993) Конвекция в молодой НЗ приводит к генерации сильного магнитного поля Перестройка структуры магнитного поля (Рисунки с веб-страницы Дункана)

Альтернативная теория Остаточный диск Mereghetti, Stella 1995 Van Paradijs et al.1995 Alpar 2001 Marsden et al Проблемы ….. Как сгенерировать сильные всплески?

Измерения магнитного поля Прямые измерения магнитного поля МПГ Замедление вращения Длинные периоды вращения Ibrahim et al. 2002

Исторические заметки 05 Марта Эксперимент Конус. Венера-11,12 (Мазец и др.) Событие в БМО. SGR Флюэнс: около эрг/см 2 Мазец и др. 1979

N49 - Остаток сверхновой в Большом Магеллановом облаке

Основные типы активности МПГ Слабые всплески. L

Активность МПГ и исследования этих источников

Обычные (слабые) всплески МПГ и АРП Типичные всплески от SGR , SGR и от AXP 1E по данным RXTE (из статьи Woods, Thompson, 2004, astro-ph/ ) (из статьи Woods, Thompson 2004)

Промежуточные всплески МПГ Примеры четырех промежуточных всплесков. Однако иногда четвертый (правый нижний) некоторые считают гигантским (из статьи Woods, Thompson) (из статьи Woods, Thompson 2004)

Гигантская вспышка SGR (27 Августа 1998) Данные со спутника Улисс (рис. из Hurley et al. 1999a) Импульс 0.35 сек P=5.16 сек L> эрг/с E TOTAL >10 44 эрг Воздействие на магнитосферу Земли Hurley et al. 1999

Гигантская вспышка источника МПГ 27 декабря 2004 гигантская вспышка SGR была зарегистрирована множеством спутников: Swift, RHESSI, Konus-Wind, Coronas-F, Integral, HEND, … В 100 раз ярче, чем все предыдущие! Palmer et al. astro-ph/

Integral RHESSI CORONAS-FCORONAS-F

27 Дек 2004 Гигантская вспышка SGR Импульс 0.2 сек Флюэнс 1 эрг/см 2 E(имп)= эрг L(имп)= эрг/с Длинный «хвост» (400 с) P=7.65 с E(хвост) эрг Расстояние 15 кпк

Подборку оригинальных статей можно найти здесь:

Данные Konus-Wind SGR Дек 2004 Мазец и др. 2005

Миф о Медузе

Внегалактические магнитары Мы знаем слишком мало МПГ (и АРП). Это связано с краткостью данной стадии в жизни НЗ. Как открыть больше магнитаров? Нужно искать их в других галактиках!!!

Где искать ??? ?

КАТАЛОГ BATSE !!! Тысячи гамма-всплесков за 10 лет работы. В том числе короткие всплески, похожие на вспышки магнитаров. Однако.... Небо большое

Гигантские вспышки МПГ и космические гамма-всплески Woods et al.

Связь с массивными звездами Westerlund 1 Есть основания полагать, что магнитары (АРП и МПГ) связаны с массивными звездами.

МПГ и звездообразование Возможность регистрации МПГ за пределами Местной группы Лучшие места для поиска – галактики с мощным звездообраз.

M 83 M 82 Arp 299

Магнитары и их сверхсильные магнитные поля Почему у одних нейтронных звезд есть сильное магнитное поле, а у других нет? 1.Сохранение магнитного потока при коллапсе 2. Генерация магнитного поля

Происхождение магнитаров (гипотеза) Необходимо очень быстрое вращение (Thompson, Duncan) Раскручивание звезды- прародителя в двойной системе Слияния Около 10% всех НЗ

Раскрутка в двойной Перенос углового момента при аккреции Слияния компонент: орбитальный момент переходит в спиновый

Магнитары рождаются в двойных ???

Родственники магнитаров? ИсточникПериод, сек RX RX RBS RBS RX RX RBS Радиотихие Близкие Молодые Тепловое излучение Длинные периоды Великолепная семерка

Заключение Две группы источников: МПГ и АРП Магнитары До 10% всех новорожденных НЗ Короткое время жизни Поиск в галактиках с активным образованием звезд

ВОТ И ВСЕ! СПАСИБО!

Компактные рентгеновские источники в остатках сверхновых Cas ARCW 103 (назад)