Еволюція нейтронних зір

Ежектуючий пульсар. Перший час після свого утворення нейтронна зірка в подвійній системі проявляє себе як молодий самостійний пульсар. Вона ефективно прискорює космічні промені; при цьому тиск низькочастотного електромагнітного випромінювання і космічних променів виштовхує речовину далеко за межі системи і може навіть викликати додатковий витік речовини з зірки. Період такої зірки згодом уповільнюється. Це призводить до інтенсивного зменшення випромінювання зірки і речовина сусідньої зірки вже не так ефективно відчуває виштовхувальну дію пульсара. Поступово газ з сусідньої компоненти починає заповнювати подвійну систему. При великій густині цієї речовини радіовипромінювання пульсара в ньому поглинається. В результаті цього, нейтронна зірка „пропадає” як радіопульсар. Для відомих подвійних систем при типових параметрах зіркового вітру (густина речовини зіркового вітру на орбіті нейтронної зорі порядку 10⁸ - 10¹⁰ частинок в 1 см³ і швидкість порядку сотень кілометрів) це відбувається, коли період обертання нейтронної зірки зменшується до величини порядку 0,05 – 0,1 с. Не дивлячись на відсутність спостерігаємих імпульсів радіовипромінювання, нейтронна зірка продовжує прискорювати частинки до тих пір, поки тиск низькочастотного радіовипромінювання і зіркового вітру не зрівняються на відстані від пульсара порядку R ~ Gm/v² (m – маса нейтронної зірки, v – швидкість зіркового вітру), де починається ефективна дія гравітації нейтронної зірки. Оцінки показують, що для цього нейтронна зірка повинна зменшити свій період до 0,3 – 1 с. Після цього частина зоряного вітру проникає всередину світлового циліндра і подавляє активність пульсара. Фаза ежектуючого пульсара залежить від величини зіркового вітру, магнітного поля і може тривати 10⁴- 10⁸ років.

Пропелер. В перші моменти після проникнення в середину світлового циліндра речовина не може досягти поверхні нейтронної зірки через дію її магнітного поля. Речовина скидає швидкість під дією магнітного поля на відстані, де кінетична енергія падаючої речовини і густина магнітного поля стають однаковими. Поле обертається разом із зіркою і діє на падаючу речовину як пропелер. Сила буде відкидати цю речовину від зірки. Речовина стикається з новими порціями падаючої речовини, передає енергію. Завдяки цьому виникає складна система вихрового руху. На стадії пропелера нейтронна зірка продовжує уповільнюватися. Згодом речовина падає на зірку в області магнітних полюсів. Починається остання фаза нейтронної зірки.

Акреційний рентгенівський пульсар. При типових параметрах нейтронна зірка запалає як рентгенівський пульсар. Це відбудеться, коли період зменшиться до 1 – 10 с. Падіння речовини на поверхню зірки призводить до появи ударної хвилі і виділення гравітаційної енергії в гарячих „плямах” в області магнітних полюсів. Ця енергія випромінюється в рентгенівському діапазоні. Нейтронна зірка подібна до космічного маяка. Рентгенівський потік може покидати зірку як вздовж магнітних силових ліній або в перпендикулярному напрямі.

Цікавий феномен повинен спостерігатися, якщо нейтронна зірка весь час знаходиться в малогустому зірковому вітрі, але час від часу його густина збільшується. Тоді нейтронна зоря буде спостерігатися як рентгенівське пульсуюче джерело, період якого – сотні секунд.