Влияние магнітного поля

Магнітне полі кільцевому шихтованном сердечнику з анизотропными свойствами Современную електроенергетику відрізняють розмаїттям конструктивних виконань і режимів роботи силових електротехнічних пристроїв (СЭУ), високі удільні навантаження всіх елементів останніх, використання для ферромагнитных шихтованных сердечників (ШС) кращих марок холоднокатаных листових електротехнічних сталей (ЛЭС) із властивою їм анізотропією магнітних властивостей (АМС) [1]. У умовах застосування традиційних методик електромагнітних розрахунків стає важким через появи додаткових похибок, обумовлених не урахуванням фактичного характеру розподілу вектора магнітної індукції [pic]в анизотропном магнитопроводе. Постійне прагнення оптимізації конструктивних рішень, розширення можливих режимів роботи роблять необхідним притягнення до розрахунку апарату електромагнітного поля [2, 3]. Як свідчать наукових досліджень, стримуючим чинником застосування прогресивних методик стає відсутність необхідного набору довідкової інформації на магнітні властивості електротехнічних сталей і зокрема векторних характеристик намагничивания [pic][4], де [pic]- вектор напруженості магнітного поля (МП). Для обгрунтування необхідності обліку векторного характеру магнітної анизотропии використовуємо метод математичного моделювання з прикладу ШС кільцевої форми, де вплив стиків виключено, а магнітна анізотропія проявляється у найбільш явною формі. Для визначення магнітного поля була в кільцевому анизотропном ШС вирішуємо крайову завдання при заданому магнітному потоці, відповідному амплітудою перемагничивания, в циліндричною системі координат [pic]относительно векторного магнітного потенціалу. Остаточне розрахункове диференціальний рівняння у приватних похідних має вигляд: |[pic] |(| | |1| | |)|.

де [pic]; [pic]- нелинейные удільні магнітні опору зумовлені через відповідні проекції [pic]и [pic]на осі x і y, збігаються з осями магнітної анизотропии, відповідно,? = 0 і 90о. Символ z при векторном потенціалі опущений. Рівняння (1) є нелінійним і аналітичного рішення немає. Рішення останнього то, можливо отримано однією з відомих про чисельні методов.

[pic].

Рис. 1. Принцип виміру напруженості магнітного поля була в різних точках по радіальної координаті кільцевого сердечника. За підсумками чисельного методу кінцевих разностей виробляється розрахунок магнітного поля кільцевого ШС до функцій відносини радіусів r, ступеня АМС До [4], і амплітуди середньої в перетині магнітної індукції ВМср. При моделюванні варіювався ставлення радіусів r, ступінь АМС До і культурний рівень насичення характеристики намагничивания. Результати моделювання показали, що зі зростанням До істотно зростає неоднорідність МП залишилася в області кільцевого сердечника, де напрями вектора безпосередньо прилягають до осі легкого намагничивания ЛЭС, причому характер розподілу якісно відрізняється від нагоди До = 1 (изотропного матеріалу). Збільшення посилює цю неоднорідність МП залишилася в сердечнику. При значних насыщениях, остання наближається до розподілу на изотропном кільцевому сердечнику. Рис. 2. Залежності В*® в кільцевому сердечнику зі сталі 2412, в кутових положеннях? = 0 і 90o в ненасичених режимах (Вмср? 0,8 Тле). Rв і Rн — внутрішній і зовнішнє радіуси; У* = Вм/Вмср — відносне значення магнітної індукції. При моделюванні МП залишилася в кільцевому ШС приймається ряд допущень, які могли спричинити точність розрахунку. Для математичну модель і обгрунтування правомірності прийнятих допущень проведено спеціальні експериментальні дослідження на кільцевих ШС, виготовлених із холоднокатаных ЛЭС 3413 і 2142 з різними рівнями магнітної анизотропии. З одного рулону кожної стали виготовлено і ми спільно піддані восстановительному отжигу на прохідний печі пакети стандартних полосовых зразків (щодо різноманітних напрямів намагничивания) і кільцевих сердечників. Смугові зразки щоб одержати яка потрібна на розрахунків вихідної інформації про магнітних властивості матеріалу вирубувалися під кутами до напрямку прокатки? = 20о, 30о, 55о, 75о, 90о і вздовж НП (? = 0). Кільцеві сердечники зі ставленням радіусів r = 2,1, мали діаметри, відповідно Дн = 231,2 мм, Двн = 110 мм (мал.1). Очікувалося, що велика r призведе до чогось великого перерозподілу МП за висотою спинки сердечника, а розмір ширини спинки 60,6 мм забезпечить достатню розрізнювальну здатність у потрібний визначенні виміру магнітної індукції по радіальної координате.

Рис. 3. Залежності В*® в кільцевому сердечнику зі сталі 3413, в кутових положеннях? = 0 і 90o в ненасичених режимах (Вмср? 0,8 Тле). Rв і Rн — внутрішній і зовнішнє радіуси; У* = Вм/Вмср — відносне значення магнітної індукції. Щоб не допустити впливу механічних напруги сердечники збиралися без стягивающих зусиль. У цьому також контролювався узгоджений спосіб шихтовки окремих кілець. Щоб при локальних вимірах результати гарантували достовірність, якісь не було свердління пакета виключалися. Для доступу до бічний поверхні пакет збирався з цих двох полупакетов з повітряним проміжком, де можна було розташувати датчик-зонд напруженості МП. У кутових положеннях сердечника? = 0 і? = 90о, збігаються з осями магнітної анизотропии матеріалу, було передбачено радіальні канали, дозволяють пересувати датчик напруженості вздовж радіальної координати і здійснювати виміру дотичній складової напруженості Н? м що за різних значеннях амплітуди середньої в перетині магнітної індукції (рис. 1). Бо з результатів математичного моделювання МП анизотропного ШС відомо, що у вісях магнітної анизотропии радіальні складові векторів [pic]и [pic]отсутствуют, по обмірюваним значенням Н? м і кривою намагничивания можна визначити відповідні значення B? м. Отже, встановлювався характер розподілу Bм по радіусу що за різних насыщениях сердечника. Усі виміру проводилися при синусоидальном магнітному потоці на частоті f = 50 гц. На рис. 2 і трьох представлені залежності магнітної індукції (у відносній формі) від радіальної координати в кутових положеннях, відповідних осях магнітної анизотропии (? = 0 і 90о) для обох марок сталей — 3413 (До = 7) і 2412 (До = 1,6). Зазначені криві притаманні ненасичених режимів роботи. А на цьому малюнку точками відзначені результати вимірів, які підтверджують хорошу відповідність в розрахунку. Отже, внаслідок моделювання МП кільцевого ШС встановлено необхідність використання за розрахунках векторних характеристик намагничивания, що особливо важливо задля текстурованных сталей з більшими на До. Визначальне впливом геть характер МП надають кутові характеристики магнітної анизотропии ?(У, ?) [4]. Використання під час розрахунків МП одних лише довідкових характеристик Н?(В, ?), тобто за умови? = 0 (де М? — проекція вектора [pic]на вектор [pic]) призводить до того ж таки розподілу МП при математичному моделюванні, як у разі відсутності анизотропии (До = 1). Слід зазначити, що з інших випадків використання текстурованных ЛЭС в ШС СЭУ анізотропія накладатиме умови на робочі характеристики магнитопроводов, і це потрібно враховувати ці поля. Магнітне полі Землі Механізм виникнення, пропозиції щодо його експериментальної перевірці й использованию Существует ряд гіпотез, пояснюють виникнення магнітного поля Землі. У останній час одержала розвиток теорія, котра зв’язує виникнення магнітного поля Землі з протіканням струмів в рідкому металевому ядрі. Підраховано, якщо зони, де діє механізм «магнітне динамо» перебуває в відстані 0,25…0,3 радіуса Землі [1].

Следует помітити, що гіпотези, в яких розтлумачувалося механізм виникнення магнітного поля планет, досить суперечливі і по нашого часу експериментально не подтверждены.

Что стосується магнітного поля Землі, то встановлено, що його чуйно реагує на сонячну активність. У той самий час спалах на Сонце не може надати помітного впливу ядро Землі. З іншого боку, якщо пов’язувати виникнення магнітного поля планет з токовыми верствами в рідкому ядрі, можна зробити висновок, що планети сонячної системи, мають однакове напрям обертання, повинен мати однакове напрям магнітних полів. Так Юпітер, обертався навколо своєї осі ж бік як і Земля, має магнітне полі спрямоване протилежно земному.

Предлагается нова гіпотеза — про механізмі виникнення магнітного поля Землі і установка для експериментальної проверки.

На рис. 1 зображено схема Сонце-Земля. Земля (З) обертається навколо своєї осі N-S з кутовий швидкістю ?. Земля має магнітне полі, північний полюс якої перебуває на південному географічному полюсі. Щоб самому отримати магнітне полі такого напрями, навколо земної кулі, у площині перпендикулярній осі обертання Землі, має існувати стійкий токовый шар струмом IЗ. Назвемо його струмом Землі. Отже, від поверхні Землі мусить існувати проводить шар, яким повинен замикатися струм IЗ. Такий шар існує - це ионосфера.

Рассмотрим як може возникануть спрямований струм IЗ в іоносфері. Сонце, внаслідок ядерних реакцій що протікають у ньому, випромінює в навколишнє простір дуже багато заряджених частинок великих енергій (енергія частинок сонячного вітру ?1027…1029 эрг/с) — так званий сонячний вітер. По складу сонячний вітер містить, головним чином, протони, електрони, трохи ядер гелію, іонів кисню, кремнію, сірки, заліза [1]. Частинки що утворюють сонячний вітер, мають безліч і зарядом, захоплюються верхніми верствами атмосфери убік обертання Землі. Отже, навколо Землі утворюється спрямований потік електронів, рухомих убік обертання Землі. Електрон — це заряджена частка, а спрямоване рух заряджених частинок не що інше, як електричний струм. За напрям струму прийнято напрям протилежне руху електронів, яке збігаються з напрямом струму IЗ. Отже, існує струм IЗ, викликаний спрямованим круговим рухом частинок сонячного вітру, увлекаемых круговим рухом Землі. Через війну наявності струму IЗ порушується магнітне полі Землі ФЗ.

Относительно Землі сонячний вітер є потік заряджених частинок постійного напрями, але це нічим іншим, як електричний струм. Назвемо його струмом Сонця IС. Відповідно до визначення напрями струму він направлений у бік, протилежну руху негативно заряджених частинок, тобто. від Землі до Солнцу.

Рассмотрим взаємодія струму Сонця IС з збудженою магнітним полем землі. Таке взаємодії на Землю діє поводить момент МОЗ, спрямований убік обертання Землі. Отже, Земля щодо сонячного вітру (IС) поводиться аналогічно двигуну постійного струму з самовозбуждением. Джерелом енергії (генератором) в даному випадку є Солнце.

Следует відзначити додатково, що магнітний потік, викликаний струмом сонячного вітру IС, пронизує обертався разом із Землею потік розпеченій лави в ній. Через війну взаємодії поля IС і потоку розпеченій лави у ній наводять электродвижущая сила, під впливом якої тече струм, що його ж створює магнітне полі. У результаті магнітне полі Землі є результуючим полем від взаємодії струму IС і струму лавы.

Поскольку і магнітне полі, і поводить момент, діючий на грішну землю, залежить від струму Сонця, а останній від рівня сонячної активності, то, при збільшенні сонячної активності повинен збільшуватися поводить момент, діючий на Землю і збільшуватися швидкість її вращения.

Реально існуюча картина магнітного поля Землі залежить тільки від конфігурації токового шару, а й від магнітних властивостей земної кори, а як і від відносного розташування магнітних аномалій. Тут можна навести аналогію з контуром із течією за наявності ферромагнитного сердечника і нього. Відомо, що ферромагнитный сердечник як змінює конфігурацію магнітного поля, а й значно посилює его.

Токовый шар Землі постійно підживлюється електронами сонячного вітру. Отже, внаслідок наявності вільного токового шару, обумовленого електронами сонячного вітру, земну кулю разом із атмосферою і іоносферою, нині повинен мати негативний некомпенсований заряд.

Токовый шар Землі, значною мірою, визначає перебіг електричних процесів у атмосфері (грози, полярні сяйва, вогні «святого Эльма»). Помічено, що з виверженні вулканів значно активізуються електричні процеси у атмосфері. Дане явище можна пояснити наступним. При виверженні вулкана викидається стовп розпечених газів (плазми). Конвективное рух розпечених газів замикає токовый шар іоносфери з поверхнею Землі. Отже, з’являється струм витоку, який активізує електричні процеси при извержениях.

Предложенная гіпотеза, на противагу теорії токовых верств в рідкому ядрі, то, можливо перевірено практично. Підтвердження запропонованої гіпотези дозволить уточнити й розширити наші знання про механізм магнітного поля Землі та інших планет, дозволить пояснити природу зусиль і моментів, підтримують Земля обертається навколо своєї оси.

Рис. 2. Схема експериментальної установки: Iз — токовый шар землі Землі; Ік — струм в штучному паралельному контурі; ПЗ — поверхні Землі; ДЛЭ — довга лінія електропередачі; СК — соединитель кінців лінії з токовым шаром; ИП — вимірювальний прибор.

Для експериментальної перевірки гіпотези пропонується створити штучний контур, розташований паралельно токовому прошарку Землі (рис. 2). Як паралельного контуру можна використовувати довгу лінію електропередачі, що йде, переважно, у бік схід-захід. Кінці довгою лінії мали бути зацікавленими з'єднані чи наближені до токовому прошарку Землі. Як з'єднувачів використовувати стовп плазми, наприклад, струмінь газів реактивного двигуна чи повітряні кулі, з'єднані провідником з кінцями довгою линии.

Таким чином, передбачається зареєструвати вимірювальним приладом величину і напрям струму в штучному паралельному контуре.

Практическое підтвердження висловлених припущень дозволить пояснити взаємозв'язок електромагнітних процесів у системі Сонце-Земля і забезпечить можливість розробки потужних енергетичних установок використовують енергію Солнца.

Якби довелося створювати енциклопедію рекордів, то нейтронні зірки увійшли у ній як власники найпотужніших магнітних полів у Всесвіті. По цьому параметру вони перевершили можливості кращих фізичних лабораторій, в яких отримані поля, невеликі 10 Гс. Нейтронным зіркам поступаються білі карлики (10 «Гс), із нею що неспроможні суперничати навіть чорні діри зоряних мас, поблизу яких напруженість магнітного поля вбирається у 10 «¦ Гс.

В сучасну літературу як характерною напруженості магнітного поля лежить на поверхні нейтронних зірок ставлять величину 10 «^ Гс. Цифра значна; кубічний сантиметр порожнечі, що містить таке полі, важив на Землі 40 р! Мимоволі згадується ?пустушка¦ Рэдрика Шухарта, які з працею піднімали двоє «. Але поля напруженістю 10 «^ Гс для нейтронних зірок, очевидно, не рекорд. Останніми роками з’явилися дані, що свідчать на користь існування нейтронних зірок, на поверхні яких магнітне полі в сотні разів міцніше. У цих полях решаю;

" З т руга ц киє Проте й Б. Пікнік обабіч. Аврора, 1972, ¦ 7, з. 29.

щую роль починають грати квантово-релятивистские эффекты.

Существование настільки сильних полів ставить низку нових завдань як астрофізики, так физики.

ПОЧЕМУ У НЕЙТРОННИХ ЗІРОК ПОВИННІ БУТИ СИЛЬНІ МАГНІТНІ ПОЛЯ?

Ответ звучить незвичайно: за тією ж причини, через яку магнітні поля нейтронних зірок мусять бути дуже слабыми.

Нейтронные зірки утворюються у результаті катастрофічного стискування (колапсу) звичайних зірок, вичерпали джерела термоядерну енергію. Зоряне речовина є розпечену плазму із високим електропровідністю, У такій плазмі силові лінії магнітного поля? приклеєні¦ до частинкам, т. е. рухаються разом із плазмою (це і називається «вмороженностью¦ магнітного поля). При стискуванні зірки загальна кількість силових ліній, пронизуючих зірку (потік магнітного поля), зберігається. Отже, при стискуванні збільшується кількість силових ліній, приходящееся на одиницю виміру площі перерізу зірки, т. е. зростає напруженість магнітного поля. Вочевидь, напруженість поля наростає назад пропорционально Рекордсмены магнітних полей квадрату радіуса зірки. У цьому сенсі магнітне полі при стисканні увеличивается.

Однако якщо ми будемо вимірювати напруженість магнітного поля на деякому відстані від сжимающейся зірки, то виявимо зменшення поля. Це легко зрозуміти, якщо і, що напруженість поля на деякій відстані від системи струмів прямо пропорційна її магнітному дипольному моменту, який у цьому випадку є твір магнітного потоку, пронизуючого зірку, їхньому радіус (для простоти обчислень приймемо його рівним 7 км). Очевидно, при такому стискуванні магнітне поле, на поверхні посилиться удесятеро млрд раз (мимохідь зазначимо, що дипольный момент зменшиться в 100 тис. раз, а квадрупольный? удесятеро млрд раз). Оскільки поверхні Сонця середня напруженість поля равна-1 Гс, то тут для що виникла нейтронної зірки це полі дорівнюватиме 10¦ Гс. Отримана оцінка? дуже наближена, хоча б через те, що з зірки на кшталт Сонця нейтронної зірки не? сделаЗміна магнітного поля при колапс зірки. Початковий радіус зірки До;), кінцевий? До. Поле лежить на поверхні зірки зростає від величини У до величини У (нейтронна зірка). У деякою пробної точці А, розташованої за відстань Кб, напруженість поля, навпаки, падає від величини У^ до величині Вд.

хранением потоку дипольный момент зірки зменшується прямо пропорційно її радіусу. Отже, нейтронна зірка повинна мати дуже малим магнітним ди-польным моментом!

Распространив наведені міркування вищі мультипольные моменти магнітного поля, ми легко одержимо витончений результат: колапс зірки ?очищає¦ її магнітне полі; оскільки вищі мультиполи зірки пропорційні вищим ступенів її радіуса, при стискуванні вони зникають рішуче, ніж дипольный момент. Колапс зірки є хіба що? чистилищем¦ на її магнітного поля. Це властивість колапсу виправдовує традиційне припущення щодо суто дипольном характері магнітного поля нейтронних звезд.

Но повернемося до магнітним полях у поверхні. Використовуючи умова? вмороженности¦, можна оцінити величину магнітного поля нейтронних зірок. Стиснемо подумки Сонце, радіус якого дорівнює 700 тис. км, до розміру нейтронної звезды Замедление швидкості обертання радиопульсара Р5К 0833. Спостерігаються ?збої періоду¦, одна з яких показаний малюнку. Збої носять спорадичний характері і що неспроможні компенсувати середнього монотонного збільшення періоду пульсара (за даними П. Рейчли і Р. Даунса, 1969 г.).

ешь¦? потрібно понад масивні зірки. І .все-таки ця оцінка дає правильне уявлення про порядок величини магнітного поля.

МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ РАДИОПУЛЬСАРОВ Первые даних про магнітних полях нейтронних зірок отримано відразу після відкриття радиопульсаров в 1967 р. Імпульси радіовипромінювання від пульсарів приходять на Землю суворо періодично. Але це правильно лише першому наближенні. Чудове властивість всіх радиоПульса-ров у тому, що проміжки між часом приходу імпульсів повільно «ростуть. Це властивість? ключове для розгадки природи їх энерговыделения.

Возникновение магнитодипольного випромінювання. Магніт, обертався навколо осі^, не яка відповідає його магнітної віссю у. випромінює електромагнітні хвилі на частоті обертання ш. Через війну магніт гальмуватиметься^ коли б до нього було докладено гальмуючий момент сил. Гальмування повністю визначається магнітним дипольным моментом а, частотою про) і кутом в.

щийся магніт, вісь якого збігаються з його магнітної віссю. З електродинаміки відомо, що така магніт буде випромінювати електромагнітні хвилі на частоті обертання (магнитодипольное випромінювання). У цьому зменшення швидкості обертання повністю визначається магнітним дипольным моментом (точніше, його проекцією на екватор обертання), частотою обертання магніту і його моментом інерції. Якщо знаємо момент інерції і швидкість обертання магніту, то, вимірявши уповільнення обертання, зможемо визначити проекцію його дипольного магнітного моменту на экватор.

Этот метод було вжито з оцінки магнітного поля нейтронной В. М. Липунов звезды. Звісно, пульсар не заміниш звичайним магнітом, чи навіть дуже великим. Процеси, які у магнітному полі радиопульсара, виявляється значно складнішим простого випромінювання магнитодипольных хвиль. Проте оскільки більшість моделей радиопульсаров дають енергетичні втрати, близькі до магнитодипольным.

Сейчас знайдено більш 300 радиопульсаров, для більшості їх відомі зміни періоду. Якщо ми задамося деякими розумними значеннями моменту інерції зірки (зазвичай 10^ р • см^).

Распределение числа радиопульсаров за величиною їх магнітного поля. Величина магнітного поля оцінюється з уповільнення радиопульсара з допомогою магнитодипольной формули. Радіус нейтронної зірки приймається рівним 10 км, а момент інерції? 10 «р. див. (Розподіл побудовано за даними каталогу Р. Манчестера і Дж. Тейлора, 1981 г.).

и її радіуса (10 км), ми матимемо більш 300 значень величини магнітного поля у нейтронних зірок: від 10^ до 10^ Гс, причому більшість радиопульсаров мають поля порядку 10^ Гс.

Как бачимо, отримані результати і близькі, далекі від очікуваних. Близька, оскільки груба оцінка дає схожий порядок величини. А далекі, оскільки не так просто стиском отримати напруженість магнітного поля близько 20 «^ Гс, а тим паче 10^ Гс. Наприклад, якщо є зірка сонячних розмірів, необхідно припустити, що її полі має становити не 1, а 100 чи 1000 Гс. Можливо, проте, що таке не підкріплене спостереженнями припущення і знадобиться. З огляду на сильну залежність кінцевого поля сколлапсировавшей зірки від неї радіуса, можна? списати¦ труднощі цей рахунок. Ось якби раптом знайшли поля 10 «^?10 «^ Гс, тоді, справді, довелося б? бити в колокола¦.

Итак, дані про уповільнення радиопульсаров свідчать, що характерна розмір магнітного поля ?10^ Гс. Такий висновок був у прекрасному злагоді із відкриттям западногерманских астрофізиків під керівництвом І. Трюмпера (Інститут фізики та астрофізики їм. М. Планка).

?СПЕКТРОСКОПИЯ¦ РЕНТГЕНІВСЬКИХ ПУЛЬСАРОВ В 1971 р. було відкрито рентгенівські пульсари. Вже перші спостереження показали, що вони принципово різняться від радиопульсаров: рентгенівські пульсари не уповільнюються, а пришвидшуються! З чим пов’язана настільки вражаюча відмінність у поведінці? Чим взагалі визначається поведінка нейтронної зірки? Виявилося, що радіоі рентгенівські пульсари генетично пов’язані, справа лише у цьому, що умови, у яких перебувають, цілком різні: радіопульсари? це одиночні нейтронні зірки, а рентгенівські пульсари? нейтронні зірки у подвійних системах.

Рентгеновские пульсари світяться тому, що у поверхню нейтронної зірки падає (аккрецирует) речовина, захоплене їх гравітаційним полем. Поставляє але це речовина звичайна зірка? другий компонент подвійний системи. Речовина, стекающее зі звичайною зірки, бере участь із нею в орбітальному обертанні і, отже, має обертальним моментом щодо нейтронної зірки. Перш ніж впасти їхньому поверхню, речовина через магнітне полі віддає свій момент нейтронної зірці, закручуючи її. Саме тому рентгенівські пульсари ускоряются.

Вблизи нейтронної зірки речовина? вмораживается¦ в силові лінії, стекая на магнітні полюси. На магнітних полюсах під час удару про тверду поверхню нейтронної зірки й виникає рентгенівське випромінювання пульсара. Температура у цих місцях настільки високою (ДО^ До), що це атоми повністю ионизованы, і, отже, жорстка частина спектра випромінювання пульсара (понад десять кэВ) не повинна містити ніяких линий.

И все-таки лінії в рентгенівському спектрі може бути. А ще вперше ука;

ные лінії, які утворюються у магнітному полі, називають циклотронными.

В 1976 р. група вчених Інституту фізики та астрофізики їм. М. Планка (ФРН) виявила з допомогою рентгенівського детектора, піднятого на повітряному кулі, циклотронную лінію: в спектрі рентгенівського пульсара Геркулес Х-1 в районі 30? 50 кэВ вони спектральную деталь, схожу на лінію^ До жалю, досі зірвалася точно встановити, яка це лінія? випромінювання чи поглинання. Якщо поглинання, то енергія лінії? 30 кэВ, якщо випромінювання? 50 кэВ. Але це не таке важливо. Важливо інше. Ми маємо справу зі циклотронной лінією (а ніяких більш прийнятних припущень висловлено був). Звідси випливає, що у районі полюсів нейтронна зірка Геркулес Х-1 має полі напруженістю (3? 5) — 10^ Гс. Цю оцінку неспроможна сильно змінити невеличка невизначеність, що виникає через гравітаційного червоного усунення; лежить на поверхні нейтронних зірок воно сягає кілька десятків процентов.

Поражает збіг отриманої величини з характерною величиною, знайденою із цілком інших міркувань для радиопульсаров.

НОВЫЕ ВОПРОСЫ Казалось б, нині у руках астрономів є надійний метод? метод? спектроскопічного¦ виміру напруженості магнітного поля. Залишилося тільки циклотронные лінії в інших рентгенівських пульсарів, і проблему Чечні вирішено. У тому і йдеться, що більшість рентгенівських пульсарів такі лінії взагалі відсутні, а знайдені сліди лінії у ще двох-трьох пульсарів перебувають у рівні шуму. Нагадаємо, більшість рентгенівських пульсарів випромінює буде в діапазоні і від кількох кэВ до кілька десятків кэВ, з максимумом поблизу 10? 20 кэВ. У цілому цей діапазон міг би потрапити лінії, відповідні напруженості магнітного поля від кількох одиниць на.

10 «Гс до (7?8) .10^ Гс. Саме через такі значення магнітних полів, отримані за спостереженнями радиопульсаров, найбільш ?популярні¦ і в нейтронних зірок. Які ж пояснити відсутність циклотронных ліній в спектрах більшості рентгенівських пульсаров?

" Тгитрег). е1 а1. А^горЬу¦. .1. Ье^., 1978, v. 219,^. 105.

Можно припустити, або умови виникнення циклотронных ліній настільки специфічні, що він задовольняє лише однієї нейтронна зірка? Геркулес Х- 1, або більшість рентгенівських пульсарів мають магнітні поля, напруженості яких значно різняться від величини 10^ Гс, наприклад 10 «¦ Гс чи 10 «^ Гс. Перше припущення цілковито виключити не можна. Мабуть, він має лише одна слабка місце: адже пульсар Геркулес Х-1 нічим не виділено серед інших пульсарів. Друге пояснення ще дуже ризиковано. Нехай, наприклад, рентгенівські пульсари мають невеликі поля (10 «» Гс). Тоді незрозуміло, чому серед радиопульсаров такі малі зірок з полем 10 «» Гс. Є й інше, на мою думку, ?убивче¦ з цією гіпотези заперечення. Річ у тім, більшість рентгенівських пульсарів входить до складу масивних подвійних систем, тривалість життя яких мало з астрономічної погляду: 10^?10^ млн років. Нейтронна зірка, що має полем 10 «¦ Гс, цей час просто більше не встигає уповільнити своє обертання до періодів на сотні секунд (саме такі періоди притаманні рентгенівських пульсаров).

Кажется, що також легко можна? розправитися¦ і з припущенням про аномально сильних магнітних полях у рентгенівських пульсарів (10 «» * Гс). Адже такі значення повністю суперечать спостереженням радиопульсаров? у тому числі немає жодної з такою гігантським полем.

Но це заперечення, як озивається вперше зауважив радянський астрофізик М. І. Шакура^ цілком необгрунтовано. Річ у тім, що ми бачимо нічого не винні бачити радіопульсари з цими великими полями. Час життя радиопульсара назад пропорційно швидкості його уповільнення, т. е. назад пропорційно квадрату поля пульсара. Наприклад, радиопульсар з полем 10 Гс? живе¦ удесятеро тис. разів менша, ніж пульсар з полем 10 «^ Гс! Можливість побачити такий пульсар серед відомих 300?400 радиопульсаров менш 3%. Отже, у спостереженнях радиопульсаров із них випадають нейтронні зірки з дуже великими полями. У астрономії це й називається ефектом селекции.

МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ РЕНТГЕНІВСЬКИХ ПУЛЬСАРОВ Светимость рентгенівського пульсара визначається кількістю речовини, падаючого на поверхню нейтронної зірки в одиницю часу (т. е. темпом ак-креции), і у разі залежною «від швидкості її обертання. Важливо лише, щоб нейтронна зірка спілкувалась дуже швидко, інакше магнітне полі перешкоджатиме акреції. Швидкість уповільнення обертання пропорційна магнітному полю зірки, тому що більше полі зірки, тим вірогідніша можливість застати в стадії рентгенівського пульсара. Отже, для рентгенівських пульсарів характерна селекція цілком зворотного властивості? у тому числі нейтронні зірки з більшими на полями повинні зустрічатися чаще!

В час накопичено колосальний спостережний матеріал про різноманітні характеристиках рентгенівських пульсарів: їх світності, спектрах, масах, періодах, змінах періодів тощо. буд. Яку спостережну величину краще найкраще використати визначення магнітного поля? Найбільш чутливими до магнітному полю виявилися період обертання рентгенівського пульсара, і навіть швидкість зміни цього периода.

Рентгеновские пульсари, на відміну радиопульсаров, можуть як прискорюватися, і сповільнюватися. Магнітосфера рентгенівського пульсара стоїть, що із боку аккрецирующего речовини одночасно прикладені що прискорюють і які вповільнюють моменти сил ". Очевидно, навколо більшості рентгенівських пульсарів є аккреционные диски. Це з тим, що, стекая з звичайній зірки, речовина має настільки великим обертальним моментом, і що може впасти не нейтронну зірку, а утворює навколо аккреционный диск. Окремі елементи речовини рухаються в диску по сильно закрученої спіралі, поступово наближаючись до нейтронної зірці. Проте за деякій відстані (близько тисяч кілометрів) магнітне полі нейтронної зірки зростає настільки, що руйнує диск^. Речовина, проникаючи в маг;

" 1−1рипоу V. М. А8.