Рентгеновские барстеры

Совершенно новый тип рентгеновских источников был открыт американским астрофизиком Джорджем Гриндлеем и его коллегами в 1975 г. Ранее неизвестный источник каждые несколько часов посылал короткие (продолжительностью 100 секунд) вспышки мягкого рентгеновского излучения. Вспышка — по-английски «burst». Отсюда название — баретер.
rentgenovskie_barstery.jpg
Между вспышками излучение не исчезало полностью, но имело гораздо более жесткий спектр. Когда начали искать оптический «двойник», оказалось, что рентгеновский источник расположен в направлении на шаровое скопление.

Шаровое скопление — особый вид звездного населения галактики, отличающийся очень высокой плотностью звезд. В среднем шаровом скоплении, имеющем размеры порядка одного светового года, содержится до миллиона звезд. Вне шаровых скоплений в Галактике на объем, в 100 раз больший, приходится всего одна звезда.

Вскоре были обнаружены барстеры еще в нескольких шаровых скоплениях. Использовав расстояния до шаровых скоплений, удалось оценить энергетику барстеров. Во время вспышек их светимость в 30000 раз больше светимости Солнца. Между вспышками светимость падает до постоянного уровня в несколько тысяч светимостей Солнца. В настоящее время известно около 20 таких источников, часть из которых не связана с шаровыми скоплениями.

Принцип «работы» барстеров разгадала итальянский астрофизик Лаура Мараски. Она обратила внимание на то, что полная энергия излучения между вспышками примерно в 100 раз больше энергии, излучаемой во время вспышек. Это магическое число было характерно для многих барстеров. Оно и послужило ключом к разгадке тайны.

Представьте себе, что вы имеете две тепловые электростанции с разными к. п. д. При сжигании одного и того же количества топлива на обеих станциях отношение даваемой электроэнергии попросту равно отношению их к. п. д. Число 100 примерно равно отношению эффективности аккреции на нейтронную звезду к эффективности термоядерных реакций.

Принцип «работы» баретера тот же, что и у повторных новых, только белый карлик нужно заменить нейтронной звездой. Между вспышками идет квазистационарная аккреция на нейтронную звезду. Следствием ее является жесткое рентгеновское излучение — «фон». На поверхность нейтронной звезды падают еще не перегоревшие водород и гелий с соседней компоненты. Когда температура и плотность в ловерхностном слое достигают критических значений, начинаются взрывные термоядерные реакции и почти все выпавшее между вспышками вещество за сотню секунд перегорает в более тяжелые элементы. Взрыв сопровождается возрастанием потока рентгеновского излучения. Горение идет у основания слоя, так что выходящее излучение «термолизует- ся», приобретая чернотельный спектр с температурой, соответствующей температуре оболочки (менее IO7 К).

Так как поверхность нейтронной звезды примерно в миллион раз меньше, чем белого карлика. То плотность и температура, необходимые для взрыва, достигаются гораздо быстрее, чем на белом карлике. Поэтому «повторные новые» на нейтронных звездах вспыхивают не раз в 100 лет, а раз в несколько часов.

Ho возникает несколько вопросов. Прежде всего, почему барстеры не бывают рентгеновскими пульсарами и почему рентгеновские пульсары — не барстеры? Ответ на этот вопрос кроется в гигантских различиях магнитных полей рентгеновских пульсаров и барстеров. На рентгеновских пульсарах напряженность магнитного поля достигает 10 2 — IO13 Гс. Вследствие этого вещество выпадает не на всю поверхность, а только на 1 % ее вблизи магнитных полюсов.

При одинаковых темпах аккреции температура и плотность вещества у рентгеновского пульсара значительно выше, чем у баретера, и, по-видимому, выше, чем критические значения, необходимые для загорания термоядерных реакций. В результате вещество перегорает по ходу, не взрываясь, а так как эффективность термоядерных реакций в 100 раз меньше «к. п. д.» аккреции, то на фоне аккреции светимость термоядерных реакций незаметна.

ФИЗИКА на КРЕМНИИ

Публикации по физике

Из истории физики

Маленькие незваные чужаки: приключение Патримонито
Примерно 150 лет тому назад моря и утесы к югу...
Читать далее...
Невероятные достижения индийской фармацевтической промышленности
Оборот индийской фармацевтической промышленности...
Читать далее...
Влияние закона о патентах
Важным изменением последних лет стало принятие...
Читать далее...
Развитие инновационных технологий в Индии
В последние годы в экспертных кругах и популярных...
Читать далее...
Лягушка, обнаруженная в горах Фоджа в мае

Читать далее...
Преодоление сверхзвукового барьера
Преодоление сверхзвукового барьера
The Hubble Space Telescope
The Hubble Space Telescope
Вирусы сами собрали солнечную батарею
Вирусы сами собрали солнечную батарею
Решетка алмаза
Решетка алмаза
Кремниевые нити, вкрапленные в гибкую прозрачную полимерную пленку
Кремниевые нити, вкрапленные в гибкую прозрачную полимерную пленку
Плазма в термоядерном реакторе
Плазма в термоядерном реакторе

Опрос

Какой из этих наук Вы сичтаете самой важной?:

Из истории Физики

Явления физики

Побочные эффекты
Рассмотрим теперь более тонкие эффекты...
Читать далее...
Уроки науки
СТО родилась на достаточно высоком...
Читать далее...
Крушение краеугольного камня
Необходимые для соответствующего...
Читать далее...
Шагреневая кожа релятивизма
В обыденном сознании знаменитая теория...
Читать далее...
Мощный инструмент науки
Поиск решения проблемы эфирного ветра...
Читать далее...