Рентгеновский переходный - X-ray transient

рентгеновский снимок выброс происходит из многих небесный объекты. Эти выбросы могут иметь шаблон, происходят с перерывами или как кратковременное астрономическое событие. В Рентгеновская астрономия многие источники были обнаружены путем размещения Детектор рентгеновского излучения выше земной шар атмосфера. Часто первый источник рентгеновского излучения обнаруживается во многих созвездия является Рентгеновский переходный. Эти объекты показывают изменяющиеся уровни рентгеновского излучения. NRL астроном доктор Джозеф Лацио заявил:[1] «... известно, что небо заполнено кратковременными объектами, излучающими в рентгеновских и гамма-лучах, ...». Растет число повторяющихся транзитных рентгеновских лучей. С точки зрения кратковременного путешествия, единственный звездный источник рентгеновского излучения, не принадлежащий созвездию, - это солнце. Если смотреть с Земли, Солнце движется с запада на восток по эклиптика, проходя в течение одного года через двенадцать созвездий Зодиак, и Змееносец.

Экзотические рентгеновские транзиенты

Внезапное появление преходящего «загадочного объекта» SCP 06F6 в Хаббла поле зрения. Нижний квадрант изображения представляет собой увеличенный вид.

SCP 06F6 является (или был) астрономический объект неизвестного типа, обнаруженный 21 февраля 2006 г. в созвездии Волопас[2] во время обследования скопление галактик CL 1432,5 + 3332,8 с Космический телескоп Хаббла с Расширенная камера для обзоров Широкопольный канал.[3]

Европейский рентгеновский спутник XMM Ньютон сделал наблюдение в начале августа 2006 года, которое, похоже, показывает рентгеновское свечение вокруг SCP 06F6,[4] на два порядка ярче, чем у сверхновых.[5]

Новая или сверхновая

Большинство переходных источников астрономического рентгеновского излучения имеют простые и согласованные временные структуры; обычно быстрое осветление с последующим постепенным исчезновением, как в новая звезда или же сверхновая звезда.

GRO J0422 + 32[6] рентгеновская новая и черная дыра кандидат, который был обнаружен BATSE инструмент на CGRO спутник 5 августа 1992 г.[7][8] Во время вспышки было замечено, что она сильнее, чем Крабовидная туманность источник гамма-излучения до энергии фотонов около 500 кэВ.[9]

Переходный бинарный источник рентгеновского излучения

XTE J1650-500 - транзиентный бинарный источник рентгеновского излучения, расположенный в созвездие Ара. Бинарный период составляет 0,32 дня.[10]

Мягкий рентгеновский переходный процесс

"Мягкие рентгеновские переходные процессы «состоят из некоторого типа компактного объекта (вероятно, нейтронной звезды) и некоторого типа« нормальной »звезды с малой массой (то есть звезды с массой, составляющей некоторую долю массы Солнца). Эти объекты показывают изменяющиеся уровни низкой массы. энергия или «мягкое» рентгеновское излучение, вероятно, каким-то образом вызванное переменным переносом массы от нормальной звезды к компактному объекту. В действительности компактный объект «поглощает» нормальную звезду, и рентгеновское излучение может обеспечить лучший взгляд на то, как происходит этот процесс.[11]

Мягкие рентгеновские переходные процессы Cen X-4 и Apl X-1 были обнаружены Hakucho, Япония первый Рентгеновская астрономия спутник.

Рентгеновский аппарат

Рентгеновские барстеры один класс Рентгеновские двойные звезды демонстрируя периодическое и быстрое увеличение яркость (обычно с коэффициентом 10 или больше) достигает пика в рентгеновский снимок режим электромагнитный спектр. Эти астрофизические системы состоят из срастание компактный объект обычно нейтронная звезда или иногда черная дыра, и звезда-компаньон «донор»; масса звезды-донора используется для классификации системы как высокой (более 10 солнечные массы ) или маломассивной (менее 1 солнечной массы) рентгеновской двойной системы, сокращенно LMXB и HMXB соответственно. Рентгеновские барстеры по наблюдениям отличаются от других транзиентных источников рентгеновского излучения (таких как Рентгеновские пульсары и мягкие рентгеновские переходные процессы ), демонстрируя резкое время нарастания (1-10 секунд) с последующим спектральным смягчением (свойство охлаждения черные тела ). Отдельные всплески характеризуются интегральным потоком 1039-40 эрг.[12]

Гамма-всплеск

А гамма-всплеск (GRB) очень светящийся вспышка гамма излучение - самая энергичная форма электромагнитное излучение. GRB 970228 GRB был обнаружен 28 февраля 1997 г. в 02:58 универсальное глобальное время. До этого события гамма-всплески наблюдались только в гамма-диапазоне. В течение нескольких лет физики ожидали, что за этими всплесками последует более долгоживущий послесвечение на более длинных волнах, таких как радиоволны, рентгеновские лучи, и даже видимый свет. Это была первая вспышка, для которой наблюдалось такое послесвечение.[13]

Обнаружен кратковременный источник рентгеновского излучения, исчезнувший с сила закона наклон в дни после взрыва. Этот рентген послесвечение было первым когда-либо обнаруженным послесвечение гамма-всплеска.[14]

Переходные рентгеновские пульсары

Для некоторых типов Рентгеновские пульсары, звезда-компаньон Будь звездой который вращается очень быстро и, по-видимому, сбрасывает газовый диск вокруг своего экватора. Орбиты нейтронная звезда с этими спутниками обычно большие и очень эллиптические по форме. Когда нейтронная звезда проходит поблизости или через околозвездный диск Be, она захватывает материал и временно становится рентгеновским пульсаром. Околозвездный диск вокруг звезды Be расширяется и сжимается по неизвестным причинам, поэтому это кратковременные рентгеновские пульсары, которые наблюдаются только периодически, часто с периодами от месяцев до нескольких лет между эпизодами наблюдаемой пульсации рентгеновского излучения.

SAX J1808.4-3658 это переходная, увеличивающаяся миллисекунда Рентгеновский пульсар это прерывисто. Кроме того, Рентгеновский снимок колебания и квазипериодические колебания в дополнение к когерентным пульсациям рентгеновского излучения были замечены на SAX J1808.4-3658, что делает его розеттским камнем для интерпретации временного поведения маломассивные рентгеновские двойные системы.

Сверхгигантские транзиенты быстрого рентгеновского излучения (SFXT)

Растет число повторяющихся рентгеновских переходных процессов, характеризующихся короткими вспышками с очень быстрым временем нарастания (~ десятки минут) и типичной продолжительностью в несколько часов, которые связаны с OB. сверхгиганты и, таким образом, определяют новый класс массивных двойных рентгеновских лучей: сверхгигантские быстрые рентгеновские транзиенты (SFXT).[15] XTE J1739–302 является одним из них. Обнаружен в 1997 году, оставался активным только один день, рентгеновский спектр хорошо соответствует тепловому тормозное излучение (температура ∼20 кэВ), напоминающий спектральные свойства аккрецирующих пульсаров, сначала был классифицирован как своеобразный Be / рентгеновский транзиент с необычно короткой вспышкой.[16] 8 апреля 2008 г. наблюдалась новая вспышка с Быстрый.[16]

Солнце как рентгеновский переходный процесс

Тишина солнце, хотя и менее активен, чем активные регионы, но наводнен динамичный процессы и преходящий события (яркие точки, нано-вспышки и форсунки).[17]

А выброс корональной массы (CME) - выброшенная плазма, состоящая в основном из электроны и протоны (в дополнение к небольшому количеству более тяжелых элементов, таких как гелий, кислород и железо), плюс захватывающий корональный закрытый магнитное поле регионы. Мелкомасштабные энергетические сигнатуры, такие как нагрев плазмы (наблюдаемый как компактное мягкое рентгеновское повышение яркости), могут указывать на надвигающиеся CME. Сигмоид мягкого рентгеновского излучения (S-образная интенсивность мягких рентгеновских лучей) является наблюдательным проявлением связи между корональной структурой и производством КВМ.[18]

Первое обнаружение Выброс корональной массы (CME) как таковая была сделана 1 декабря 1971 г. Р. Тузи из Лаборатория военно-морских исследований США с помощью 7-й орбитальной солнечной обсерватории (OSO 7 ).[19] Предыдущие наблюдения корональные транзиенты или даже явления, наблюдаемые визуально во время солнечные затмения теперь понимаются как по сути то же самое.

Наибольшее геомагнитное возмущение, предположительно вызванное "доисторическим" CME, совпало с первым наблюдаемым Солнечная вспышка, в 1859 г. Вспышка наблюдалась визуально Ричард Кристофер Кэррингтон и геомагнитная буря наблюдалась записывающим магнитографом при Kew Gardens. Тот же инструмент записал причуда, мгновенное возмущение ионосферы Земли за счет ионизации мягких Рентгеновские лучи. В то время это было нелегко понять, потому что это произошло еще до открытия рентгеновских лучей (автор: рентген ) и признание ионосфера (к Питомник и Хевисайд ).

Переходные рентгеновские лучи от Юпитера

Изображение Юпитер северное сияние, показывающее главный овал полярных сияний, полярные излучения и пятна, образовавшиеся в результате взаимодействия с естественными спутниками Юпитера.

В отличие от земных сияний, которые временны и возникают только во время повышенной солнечной активности, Юпитер Сияния постоянны, хотя их интенсивность меняется день ото дня. Они состоят из трех основных компонентов: основных овалов, которые представляют собой яркие узкие (<1000 км в ширину) круглые элементы, расположенные примерно под 16 ° от магнитных полюсов;[20] пятна полярных сияний на спутниках, которые соответствуют следам линий магнитного поля, соединяющих их ионосферы с ионосферой Юпитера, и переходные полярные излучения, расположенные внутри основных овалов.[20][21] Авроральные излучения регистрировались практически во всех частях электромагнитного спектра от радиоволн до рентгеновских лучей (до 3 кэВ).

Обнаружение рентгеновских переходных процессов

Рентгеновский монитор Solwind, обозначенный NRL-608 или XMON, был результатом сотрудничества между Лаборатория военно-морских исследований и Лос-Аламосская национальная лаборатория. Монитор состоял из двух коллимированных пропорциональных счетчиков аргона. Полоса пропускания прибора 3-10 кэВ определялась поглощением в окне детектора (окно было из бериллия 0,254 мм) и дискриминатором верхнего уровня. Активный газовый объем (смесь П-10) имел глубину 2,54 см, обеспечивая хороший КПД до 10 кэВ. Подсчеты регистрировались в 2-х энергетических каналах. Коллиматоры предкрылков определяли поле обзора 3 ° x 30 ° (FWHM) для каждого детектора; длинные оси поля зрения перпендикулярны друг другу. Длинные оси были наклонены на 45 градусов к направлению сканирования, что позволяло локализовать переходные процессы с точностью до 1 градуса.

В ФЕБУС В эксперименте были зарегистрированы переходные процессы с высокой энергией в диапазоне от 100 кэВ до 100 МэВ. Он состоял из двух независимых детекторов и связанных с ними электроника. Каждый детектор состоял из кристалла проростков висмута (BGO) диаметром 78 мм. диаметр толщиной 120 мм, в пластиковой оболочке, предотвращающей совпадение. Два детектора были размещены на космическом корабле так, чтобы наблюдать 4π стерадианы. Пакетный режим запускался, когда скорость счета в диапазоне энергий от 0,1 до 1,5 МэВ превышала уровень фона на 8 σ (стандартное отклонение) либо за 0,25, либо за 1,0 секунды. Было 116 каналов в диапазоне энергий.[22]

Также на борту Гранат Международной астрофизической обсерватории было четыре СМОТРЕТЬ инструменты, которые могут локализовать яркие источники в диапазоне от 6 до 180 кэВ с точностью до 0,5 °, используя коллиматор с модуляцией вращения. Взятые вместе, три поля зрения инструментов покрывали примерно 75% неба. Энергетическое разрешение 30%. FWHM на 60 кэВ. В спокойные периоды скорости счета в двух диапазонах энергий (от 6 до 15 и от 15 до 180 кэВ) накапливались в течение 4, 8 или 16 секунд, в зависимости от наличия памяти бортового компьютера. Во время всплеска или переходного процесса скорости счета накапливались с помощью разрешение по времени от 1 с за 36 с.[22]

В Гамма-обсерватория Комптона (CGRO) проводит эксперимент с импульсными и переходными источниками (BATSE), который обнаруживает в диапазоне от 20 кэВ до 8 МэВ.

Спутник WIND - первый из НАСА Глобальная геокосмическая наука (GGS)

WIND был запущен 1 ноября 1994 года. Сначала спутник двигался по лунной орбите вокруг Земли. С помощью гравитационного поля Луны выдерживался апогей ветра над дневным полушарием Земли и проводились магнитосферные наблюдения. Позже в ходе миссии космический корабль Wind был выведен на специальную орбиту "гало" в солнечном ветре вверх по течению от Земли, около точки равновесия Солнца и Земли (L1). Спутник имеет период вращения ~ 20 секунд с осью вращения, перпендикулярной эклиптике. WIND оснащен нестационарным гамма-спектрометром (TGRS), который охватывает диапазон энергий от 15 кэВ до 10 МэВ с разрешением по энергии 2,0 кэВ при 1,0 МэВ (E / дельта E = 500).

Третий США Малый астрономический спутник (SAS-3) был запущен 7 мая 1975 г. с 3 основными научными целями: 1) определение местоположения источников яркого рентгеновского излучения с точностью до 15 угловых секунд; 2) изучать избранные источники в диапазоне энергий 0,1-55 кэВ; и 3) непрерывный поиск в небе рентгеновских новых, вспышек и других кратковременных явлений. Это был вращающийся спутник с возможностью наведения. SAS 3 был первым, кто обнаружил рентгеновские лучи от сильномагнитной двойной системы WD, AM Her, обнаружил рентгеновские лучи от Алгола и HZ 43 и исследовал фон мягкого рентгеновского излучения (0,1-0,28 кэВ).

Tenma был вторым японским спутником рентгеновской астрономии, запущенным 20 февраля 1983 года. GSFC детекторы, которые имели улучшенное энергетическое разрешение (в 2 раза) по сравнению с пропорциональными счетчиками и выполнили первые чувствительные измерения спектральной области железа для многих астрономических объектов. Энергетический диапазон: 0,1 кэВ - 60 кэВ. Пропорциональный счетчик газового сцинтиллятора: 10 единиц по 80 см2 каждый, FOV ~ 3 град (FWHM), 2 - 60 кэВ. Монитор переходных процессов: 2–10 кэВ.

Индия первый посвященный астрономия спутник, запланированный к запуску на борту PSLV в середине 2010 г.,[23] Astrosat будет отслеживать рентгеновские лучи неба на предмет новых переходных процессов, помимо прочего.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Лацио Х. «Астрономы обнаруживают мощный всплеск радиоисточника, открывающий точки для нового класса астрономических объектов».
  2. ^ «Космический светлячок не похож на неизвестный объект». Новости новых ученых. 16 сентября 2008 г.
  3. ^ Барбэри; и другие. (2009). "Открытие необычного оптического транзиента с помощью космического телескопа Хаббла". Астрофизический журнал. 690 (2): 1358–1362. arXiv:0809.1648. Bibcode:2009ApJ ... 690.1358B. Дои:10.1088 / 0004-637X / 690/2/1358. S2CID  5973371.
  4. ^ Брамфил, Джефф (19 сентября 2008 г.). «Как они задаются вопросом, кто ты». Новости природы. Дои:10.1038 / новости.2008.1122.
  5. ^ Gänsicke; Леван; Марш; Уитли (2009). «SCP06F6: Богатый углеродом внегалактический переходный процесс на красном смещении z ~ 0,14, препринт, 2008». Астрофизический журнал. 697 (2): L129 – L132. arXiv:0809.2562. Bibcode:2009ApJ ... 697L.129G. Дои:10.1088 / 0004-637X / 697/2 / L129. S2CID  14807033.
  6. ^ "GRO + J0422".
  7. ^ Harmon A; и другие. (1992). Циркуляр МАС. 5584. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  8. ^ Paciesas W; и другие. (1992). Циркуляр МАС. 5594. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  9. ^ Ling JC; Уитон WA (2003). "Наблюдения GROJ0422 + 32 в мягком гамма-диапазоне BATSE". Astrophys J. 584 (1): 399–413. arXiv:astro-ph / 0210673. Bibcode:2003ApJ ... 584..399L. Дои:10.1086/345602. S2CID  118954541.
  10. ^ Orosz JA; и другие. (2004). «Параметры орбиты двойного XTE J1650−500 с черной дырой». Astrophys J. 616 (1): 376–382. arXiv:Astro-ph / 0404343. Bibcode:2004ApJ ... 616..376O. Дои:10.1086/424892. S2CID  13933140.
  11. ^ Corcoran MF (октябрь 2001 г.). "Падение Акилы X-1".
  12. ^ Левин WHG; van Paradijs J; Taam RE (1993). «Рентгеновские вспышки». Космическая наука Rev. 62 (3–4): 223–389. Bibcode:1993ССРв ... 62..223Л. Дои:10.1007 / BF00196124. S2CID  125504322.
  13. ^ Шиллинг, Говерт (2002). Вспышка! Охота за самыми большими взрывами во вселенной. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. п.101. ISBN  0-521-80053-6.
  14. ^ Costa E; и другие. (1997). «Открытие рентгеновского послесвечения, связанного с гамма-всплеском 28 февраля 1997 года». Природа. 387 (6635): 783–5. arXiv:Astro-ph / 9706065. Bibcode:1997Натура.387..783C. Дои:10.1038/42885. S2CID  4260635.
  15. ^ Negueruela I; Smith DM; Рейг П; Чаты S; Торрехон Дж. М. (2006). «Сверхгигантские быстрые рентгеновские транзиенты: новый класс массивных рентгеновских двойных систем, представленный INTEGRAL». ESA Spec.Publ. 604 (165): 165. arXiv:Astro-ph / 0511088. Bibcode:2006ESASP.604..165N.
  16. ^ а б Сидоли Л. (2008). «Переходные взрывные механизмы». 37-я научная ассамблея Cospar. 37: 2892. arXiv:0809.3157. Bibcode:2008cosp ... 37.2892S.
  17. ^ Ашванден MJ (2004). Физика солнечной короны. Введение. Praxis Publishing Ltd. ISBN  3-540-22321-5.
  18. ^ Гопалсвами Н; Mikic Z; Maia D; Александр Д; Cremades H; и другие. (2006). "Солнце до CME" (PDF). Космическая наука Rev. 123 (1–3): 303–39. Bibcode:2006ССРв..123..303Г. Дои:10.1007 / s11214-006-9020-2. S2CID  119043472.[постоянная мертвая ссылка ]
  19. ^ "Р.А. Говард, Историческая перспектива корональных выбросов массы" (PDF).
  20. ^ а б Палиер Л. (2001). «Подробнее о структуре полярных сияний на высоких широтах Юпитера». Планета. Космические науки. 49 (10–11): 1159–73. Bibcode:2001P & SS ... 49.1159P. Дои:10.1016 / S0032-0633 (01) 00023-X.
  21. ^ Бхардвадж, Анил; Гладстон, Дж. Рэндалл (2000). «Авроральные выбросы планет-гигантов» (PDF). Обзоры геофизики. 38 (3): 295–353. Bibcode:2000RvGeo..38..295B. Дои:10.1029 / 1998RG000046.CS1 maint: ref = harv (связь)
  22. ^ а б "ГРАНАТ". НАСА HEASARC. Получено 2007-12-05.
  23. ^ PTInews.com[постоянная мертвая ссылка ]

внешняя ссылка