Рентгеновские барстеры. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Рентгеновские барстеры - вспыхивающие галактич. рентг. источники с интервалом повторения вспышек от неск. минут до неск. десятков часов. Время развития вспышки

(0,1-5) с, время затухания

(3-100) с. Запись рентг. вспышки Б. MXB 1730-335 (осуществлённая аппаратурой сов. ИСЗ "Астрон", 1983) приведена на рис. 1.

Риг. 1. а -Кривая блеска барстера MXB 1730-335 (т. н. быстрый барстер), интервал энергий 2-25 кэВ; б- схематическая кривая блеска барстера (L_X - постоянная светимость, L_XB - светимость во время вспышки, t_R-время развития, t_D-время затухания вспышки, t_r-временной интервал между вспышками).

Рентгеновские барстеры открыты в 1975 методами рентгеновской астрономии (приборами спутников "ANS" и "Vela", США). По каталогу Массачусетсского технол. ин-та Б. обозначаются буквами MXB с добавлением цифр, указывающих их экваториальные координаты:

(часы, минуты),

(градусы). Б., обнаруженные япон. ИСЗ, обозначаются буквами XB. К 1985 открыто свыше 30 рентгеновских барстеров. Восемь рентгеновских барстеров находятся в шаровых звёздных скоплениях, ещё семь отождествлены со слабыми звёздными объектами

, имеющими характерный УФ-избыток излучения.

Большинство рентгеновских барстеров расположено в пределах 30° от направления на галактический центр ,что свидетельствует о принадлежности их к сферич. подсистеме Галактики. Следовательно, если считать ср. расстояние до рентгеновских барстеров по порядку величины совпадающим с расстоянием до центра Галактики ( - 10 кпк), то данные наблюдений позволяют оценить абс. рентг. светимость Б. L_X во время вспышки (L_Xy10³⁷-10³⁸ эрг/с) и полную энергию

излучения за это время в рентг. диапазоне (

10³⁸-10³⁹ эрг). Между вспышками (в спокойной фазе) Б. является медленно меняющимися рентг. источниками с

10³⁶-10³⁷ эрг/с и энергией фотонов

<15 кэВ. Если для описания спектра рентг. вспышки принять Планка закон излучения, то радиус излучающей области составит ~10 км.

Интервал между вспышками t_r не остаётся постоянным, он меняется в пределах 3-50%. У одного из В. (MXB 1730-335) обнаружены два типа вспышек (рис. 2): вспышки с интервалами ~100 с (вспышки 2-го типа) прерываются раз в 3-4 ч обычной вспышкой (1-го типа). У вспышек 2-го типа t_R составляет неск. секунд, t_D) - от неск. секунд до минут.

Рис. 2. Серия вспышек "быстрого" барстера MXB 1730-335 (среди частых вспышек видна одна обычная вспышка - 1-го типа).

Для трёх рентгеновских барстеров (MXB 1735-44, MXB 1837+0,5, MXB 1636-53) наблюдались как рентг., так и оптич. всплески излучения, близкие по продолжительности, но с запаздыванием

3с оптич. всплеска относительно рентгеновского. Наличие оптич. "эха" позволяет предположить, что Б.- тесная двойная звёздная система, в к-рой рентг. излучение одного компонента поглощается и переизлучается в оптич. диапазоне др. компонентом, находящимся на расстоянии

10¹¹ см.

Анализ данных наблюдений позволил определить орбитальные периоды, которые у семи источников оказались меньше 10 ч. Принято, что рентгеновские барстеры представляют собой тесную двойную систему из красного карлика (с массой М<1

) и нейтронной звезды. В такой системе красный карлик, заполнив в процессе эволюции полость Роша, начинает терять вещество, которое перетекает на нейтронную звезду (см. Эволюция звёзд, Аккреция).

В рамках данной модели рентг. излучение рентгеновских барстеров в спокойной фазе обусловлено выделением гравитац. энергии вещества, аккрецируемого нейтронной звездой. Тепловая эволюция аккрецируемого слоя (до сгорания термоядерного топлива) определяется двумя процессами - адиабатич. сжатием вещества и его охлаждением за счёт лучистой или электронной теплопроводности. Если в момент загорания водорода или гелия вещество вырождено, то развивается тепловая вспышка (см. Гелиевая вспышка), приводящая к быстрому увеличению температуры, что в свою очередь ускоряет процесс энерговыделения и способствует выделению за короткое время большого кол-ва энергии, гл. обр. в виде рентг. излучения.

Существ. доводом в пользу термоядерной модели рентгеновских барстеров является наблюдат. факт, что у рентгеновских барстеров отношение а энерговыделения в период между вспышками (связанного с аккрецией) к энерговыделению во время всплеска рентгеновского излучения (термоядерный взрыв той же массы вещества) близко к 100. Такое же значение а следует из теории.

Наряду с рентгеновскими барстерами обнаружены два гамма-барстера. (т. е. источники повторяющихся всплесков

-излучения): 1) гамма-Б., открытый 5 марта 1979 (обнаружено более 10

-всплесков); 2) источник в созвездии Орла (обнаружены 3

-всплеска). Теоретическая модель гамма-барстеров не разработана.

Литература по рентгеновским барстерам

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.