SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Radiation and matter interaction in strongmagnetic field of accreting neutron stars

Mushtukov Alexander

Neutronitähdiksi kutsutaan erittäin tiheitä kokoon luhistuneita tähtiä, joilla on suuri painovoima. Materian pudotessa neutronitähteen, ainakin kymmenesosa sen lepomassasta vapautuu säteilynä ympäristöön. Tämä materian gravitaatioenergia vapautuu röntgensäteilynä lähellä tähden magneettisia napoja.

Neutronitähtien tuottama magneettinen kenttä voi olla jopa kymmenen kertaluokkaa suurempi kuin kentät, joita ihminen pystyy laboratorio-olosuhteissa synnyttämään.

– Jos neutronitähden magneettikenttä on hyvin suuri ja magneettinen akseli poikkeaa pyörimisakselista, näemme periodisia modulaatioita röntgensäteilyn kirkkaudessa. Tällaisia havaittavia neutronitähtiä kutsutaan pulsareiksi. Niiden avulla voimme vihdoin tutkia fysiikan ääri-ilmiöitä luonnossa ja avata tietämystämme prosesseista, jotka aiemmin olivat vain teoreetikkojen saavutettavissa, Mushtukov kertoo.

Suuri osa avaruudessa havaituista ultrakirkkaista röntgenkohteista on neutronitähtiä

Röntgensäteilyn paineesta ja spektrin muodostumisesta magnetoituneiden neutronitähtien läheisyydessä on pääosin vastuussa Comptonin sironta, eli fotonin siroaminen elektronista.

Mushtukov ja muu tutkimusryhmä selvittivät tutkimuksessa miten fotoni siroaa elektronista hyvin vahvassa magneettikentässä. Tämän jälkeen tutkimuksessa yleistettiin aiemmin johdettuja tuloksia ja rakennettiin teoreettinen perusta säteilyn siirtymiselle vahvassa magneettikentässä. Lopuksi kehitettiin koodi sironnan vaikutusalan laskemiseen.

– Tutkimuksemme perusteella olemme esitelleet uuden mallin röntgenpulsareiden spektrinmuodostukselle. Mallimme pystyy selittämään positiivisen sekä negatiivisen korrelaation syklotroniviivan energian ja luminositeetin välillä sekä ali- että yli-kriittisille pulsareille, sanoo Mushtukov.

Tutkimuksessa laskettiin myös tarkasti kriittinen luminositeetti, joka vaaditaan materian pysäyttämiseksi säteilypaineella. Jos säteilyn luminositeetti ylittää tämän arvon, niin putoavasta materiasta muodostuva kertymäpylväs kasvaa neutronitähden pinnalle.

– Näinä päivinä havaintomme ja havaintolaitteemme kehittyvät sitä vauhtia, että pystymme pian mittaamaan tämän kriittisen luminositeetin. Jotta pystyisimme selittämään maksimaalisen kertymäluminositeetin, olemme kehittäneet teorian ylikriittisille röntgenpulsareille.  Olemme myös ehdottaneet, että suuri osa havaituista ultrakirkkaista röntgenkohteista on itse asiassa tällaisia voimakkaasti magneettisia neutronitähtiä, kertoo Mushtukov tutkimuksen tuloksista.

Väitöskirja on englanninkielinen

Tuotenumero:9789512962662
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Mushtukov Alexander
Laajuus:168 s.
ISBN:9789512962662
Julkaisuvuosi:2015
Sarja:AI osa 524
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl