Рентгеновская астрономия (Jyumiyukfvtgx gvmjkukbnx)
Рентгеновская астрономия — раздел астрономии, исследующий космические объекты по их рентгеновскому излучению. Под рентгеновским излучением обычно понимают электромагнитные волны в диапазоне энергии от 0,1 до 100 кэВ (от 100 до 0,1 Å). Энергия рентгеновских фотонов гораздо больше, нежели оптических, поэтому в рентгеновском диапазоне излучает вещество, нагретое до чрезвычайно высоких температур. Источниками рентгеновского излучения являются чёрные дыры, нейтронные звезды, квазары и другие экзотические объекты, представляющие большой интерес для астрофизики. Основным инструментом исследования является рентгеновский телескоп.
История
[править | править код]Этот раздел не завершён. |
Механизмы генерации рентгеновского излучения
[править | править код]Тепловой
[править | править код]Тепловой механизм связан со способностью всех нагретых тел излучать электромагнитные волны за счёт теплового движения частиц излучающего тела. Спектр теплового излучения описывается формулой Планка. В принципе все тела, имеющие ненулевую температуру, могут излучать на любых длинах волн. Однако в спектре теплового излучения есть максимум, его положение зависит от температуры тела и описывается законом смещения Вина. Так тела, нагретые до комнатных температур (300 К), излучают преимущественно в ИК-диапазоне, Солнце и звезды (6000 К) — в видимом диапазоне, а газ с температурой в несколько миллионов Кельвин — в рентгене. Такую температуру имеют огромные разреженные облака коронального газа, находящиеся в межзвёздном пространстве, а также газ во внутренних частях аккреционных дисков тесных двойных систем или активных ядер галактик.
Циклотронный
[править | править код]Циклотронное излучение — это один из видов нетеплового излучения. Оно генерируется электронами, вращающимися вокруг силовых линий магнитного поля. Частота излучения равна ларморовской частоте электрона и пропорциональна напряжённости магнитного поля. В случае очень сильных магнитных полей ~ 1012−1014Гс циклотронное излучение попадает в рентгеновский диапазон[1]. Такие магнитные поля реализуются в пульсарах.
Синхротронный
[править | править код]Также, как и циклотронный механизм, является нетепловым. Синхротронное излучение тоже генерируется электронами в магнитных полях, но в данном случае электроны имеют релятивистские скорости. Энергия генерируемых фотонов зависит от энергии электронов и энергии магнитного поля. Часто встречаются случай, когда магнитные поля слабые (~ 10−4 Гс), а энергии электронов очень большие >1013 эВ. Таков механизм излучения плерионов.
Комптоновский
[править | править код]Комптоновское рассеяние — один из видов рассеяния фотонов на электронах, при котором электрон и фотон могут обмениваться энергией. Случай, когда быстрый электрон передаёт свою энергию фотону, называется обратным эффектом Комптона. В космическом пространстве всегда присутствуют фотоны реликтового фона, а также излучение звёзд и пыли. Эти кванты могут получить энергию от релятивистских электронов и переводится из видимого и ИК диапазона в рентгеновский.
Источники излучения
[править | править код]Солнце
[править | править код]Солнце является самым ярким источником рентгеновского излучения для земного наблюдателя. Общий его поток от Солнца на границе земной атмосферы равен 0,1 эрг/(см2с)[2]. Однако Солнце излучает в рентгене всего одну миллионную долю всей своей энергии.
Рентгеновское излучение Солнца представлено двумя компонентами. Одна из них — это излучение солнечной короны. Солнечная корона представляет собой горячий разреженный газ солнечного ветра, истекающий с поверхности Солнца. Корона излучает непрерывный тепловой спектр, а также линии высокоионизированного железа[2]. Второй компонент — это излучение активных областей. На фотографиях Солнца в рентгеновских и ультрафиолетовых лучах они выглядят как яркие пятна. В активных областях магнитное поле многократно усилено, а также периодически происходят магнитные пересоединения. Магнитные пересоединения приводят к выбросу колоссального количества энергии, которая расходуется на ускорение заряженных частиц до релятивистских скоростей. Во время вспышек рентгеновское излучение Солнца усиливается[3].
Другие «нормальные» звезды также являются источниками рентгеновского излучения. Механизмы его возникновения аналогичны солнечным.
Аккрецирующая материя
[править | править код]Тесные двойные системы
[править | править код]Рентгеновские пульсары
[править | править код]Барстеры
[править | править код]Чёрные дыры
[править | править код]Активные ядра галактик
[править | править код]Плерионы (туманности пульсарного ветра)
[править | править код]Разрежённый горячий газ
[править | править код]Инструменты
[править | править код]Рентгеновские лучи быстро поглощаются земной атмосферой, и не доходят до земли. Поэтому все приёмники рентгеновского излучения приходится поднимать на высоты, где атмосфера заметно тоньше.
Ракеты
[править | править код]Аэростаты
[править | править код]Космические обсерватории
[править | править код]См. также
[править | править код]- Рентгеновский хребет Галактики
- Астрофизика
- Гамма-астрономия
- Ультрафиолетовая астрономия
- Радиоастрономия
- Астрофизическая гидродинамика
Примечания
[править | править код]- ↑ В. Ф. Сулейманов Рентгеновская Астрономия . Дата обращения: 2 июня 2011. Архивировано 5 декабря 2009 года.
- ↑ 1 2 Курт, 1986, с. 580.
- ↑ Р. Т. Сотникова Солнце в рентгеновских лучах . Дата обращения: 2 июня 2011. Архивировано 20 февраля 2007 года.
Литература
[править | править код]- Рентгеновская астрономия / Курт В. Г. // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Редкол.: Р. А. Сюняев (Гл. ред.) и др. — 2-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1986. — С. 580—587. — 783 с. — 70 000 экз.
Ссылки
[править | править код]- В. Ф. Сулейманов. Рентгеновская Астрономия, 1998