Скорости компактных объектов

Какие скорости типичны для нейтронных звезд? Как можно измерять скорости компактных объектов? И как исследователи объясняют высокие скорости нейтронных звезд? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Сергей Попов.

Типичная скорость для звезд — где-то 10, 20, 30 км/с. Это скорость звезд относительно друг друга. Они могут вращаться вокруг центра Галактики с большей или меньшей скоростью. Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью больше 200 км/с. Но важна именно скорость Солнца относительно близких звезд или относительно газа в межзвездной среде. У нейтронных звезд и черных дыр скорость гораздо выше.

Вокруг нас есть интересный класс объектов, который называют «убегающие звезды». Как можно догадаться, они имеют скорость больше, чем их соседи. Больше — это 70 км/с, а иногда и 100 км/с. Как они приобрели такие скорости? Есть два варианта. Первый — это провзаимодействовать с кем-то и получить дополнительную энергию. А второй способ связан с двойными системами. Если у нас две звезды крутятся вокруг друг друга, одна из звезд взрывается (то есть резко становится легче, вещество улетает из системы), то вторая звезда становится гравитационно несвязанной с ней. Но у второй звезды была какая-то орбитальная скорость, и она сохранится. Звезда немного замедлится, пока будет отлетать от своей полегчавшей соседки, но несильно, и может улететь со скоростью 70 км/с.

Мы можем измерять скорости компактных объектов. Возьмем, например, радиопульсар, наблюдаем его несколько лет, точно измеряем координаты. И видим, что он смещается на небе. Если мы знаем расстояние, то по этому смещению расстояния мы можем определить, с какой скоростью он летит. Так, в 90-е годы прошлого века оказалось, что типичные скорости нейтронных звезд — это где-то 300 км/с, то есть в среднем в десять раз больше, чем у звезд, из которых они родились.