En røntgenpulsar er en kosmisk kilde til variabel røntgenstråling, der kommer til Jorden i form af periodisk gentagne impulser.
Opdagelsen af røntgenpulsarer som et separat fænomen fandt sted i 1971 ved hjælp af data opnået af det første røntgenorbitalobservatorium Uhuru [1] . Den første opdagede røntgenpulsar Centaurus X-3 viste ikke kun regelmæssige lysstyrkepulsationer med en periode på omkring 4,8 sekunder, men også en regelmæssig ændring i denne periode [2] . Yderligere undersøgelser har vist, at ændringen i pulsationsperioden i dette system er forbundet med Doppler-effekten, når kilden til pulseringer bevæger sig langs kredsløbet i det binære system. Det er interessant at bemærke, at kilden GX 1+4, opdaget i et eksperiment på en stratosfærisk ballon udført i oktober 1970 (en artikel om disse målinger [3]indsendt til offentliggørelse efter offentliggørelsen af resultatet på Cen X-3-kilden af Uhuru-observatoriets datagruppe), og som havde regelmæssige lysstyrkeændringer med en periode på omkring 2,3 minutter, viste sig også at være en pulsar. Imidlertid tillod de begrænsede data fra det stratosfæriske eksperiment os ikke at komme med pålidelige udsagn om den strenge regelmæssighed af ændringen i denne kildes lysstyrke; derfor kan denne kilde ikke betragtes som den første opdagede røntgenpulsar.
For første gang blev strålingen fra en magnetiseret roterende neutronstjerne (det vil sige en pulsar) i Krabbetågen opdaget tilbage i 1963 [4] , det vil sige endda før opdagelsen af neutronstjerner i 1967 af E. Hewish og J. Bell . Imidlertid forhindrede den meget korte periode med rotation af en neutronstjerne i Krabbetågen (ca. 33 ms) opdagelsen af røntgenpulseringer ved denne frekvens indtil 1969 [5] .
Røntgenpulsarer kan opdeles i to store klasser i henhold til den energikilde, der føder røntgenstrålerne: accreting røntgenpulsarer og enkelte røntgenpulsarer. Det første er et binært system, hvoraf en af komponenterne er en neutronstjerne , og den anden er en stjerne, der enten fylder sin Roche-lap , som et resultat af hvilket stof flyder fra en almindelig stjerne til en neutronstjerne eller en kæmpe stjerne med en kraftig stjernevind.
Neutronstjerner er stjerner med meget små størrelser (20-30 km i diameter) og ekstremt høje tætheder , der overstiger tætheden af en atomkerne . Det menes, at neutronstjerner opstår som følge af supernovaeksplosioner . Under en supernovaeksplosion kollapser kernen af en normal stjerne hurtigt , som derefter bliver til en neutronstjerne. Under kompression, på grund af loven om bevarelse af vinkelmomentum , samt bevarelse af den magnetiske flux , er der en kraftig stigning i rotationshastigheden og stjernens magnetfelt . Den hurtige rotation af en neutronstjerne og ekstremt høje magnetfelter (10 12 -10 13 G ) er hovedbetingelserne for fremkomsten af røntgenpulsar-fænomenet.
Det indfaldende stof danner en tilvækstskive omkring neutronstjernen. Men i umiddelbar nærhed af en neutronstjerne ødelægges den: plasmaets bevægelse er stærkt hindret på tværs af magnetfeltlinjerne. Stoffet kan ikke længere bevæge sig i skivens plan, det bevæger sig langs feltlinjerne og falder på overfladen af neutronstjernen i polernes område. Som et resultat dannes den såkaldte tilvækstsøjle , hvis størrelse er meget mindre end størrelsen af selve stjernen [6] . Stof, der rammer den faste overflade af en neutronstjerne, bliver kraftigt opvarmet og begynder at udstråle i røntgenstråler . Pulseringer af stråling er forbundet med det faktum, at på grund af stjernens hurtige rotation forsvinder tilvækstsøjlen nu fra observatørens syn for derefter at dukke op igen.
Med hensyn til det fysiske billede er nære slægtninge til røntgenpulsarer polarer og mellempolarer . Forskellen mellem pulsarer og polarer er, at en pulsar er en neutronstjerne, mens en polar er en hvid dværg . Følgelig har de lavere magnetiske felter og rotationshastighed.
Efterhånden som en neutronstjerne ældes, svækkes dens felt, og en røntgenpulsar kan blive til en eksplosion .
Enkelte røntgenpulsarer er neutronstjerner, hvis røntgenstråling skyldes enten udsendelsen af accelererede ladede partikler eller den simple afkøling af deres overflader.