Ультрапотужні рентгенівські джерела
С. Б. Попов
ГАІШ
Москва
усіх нас приваблює що-небудь над-таке собі! І
астрономи чимало потрудилися над придумуванням назв і термінів: наднові,
сверхсветовое рух (мається на увазі релятивістський ефект проекції при
спостереженнях деталей у джет), сверхпузирі (super bubbles), сверхзвезди,
гіперновие ... Є ще багато менш відомих (і важко перекладаються)
термінів. Бажаючі можуть самі пошукати їх наприклад за допомогою пошукової системи
NASA ADS. Останнім часом з'являється все більше наукових статей про т.зв.
Ультрапотужні рентгенівських джерелах (ULX - ultra luminous X-ray sources).
Іноді назву перекладають як ультра-яскраві що неправильно, тому що мова йде не про
яскравості, а саме про потужності). Інтерес викликаний тим, що кількість
спостережних даних з цих джерел зростає, а от природа об'єктів
залишається неясною.
Рентгенівські джерела великої світності можуть
виникати з різних причин. У першу чергу в голову приходять системи, де
йде потужна Акреція. (Нагадаємо, що ефективність аккерціі може досягати 40
відсотків від mc2, що в десятки разів вище ефективності термоядерного
горіння.) Один з класів таких об'єктів - це тісні подвійні системи, що складаються
з компактного об'єкта (нейтронної зірки або чорної діри) і нормальної зірки.
Речовина з нормального компонента потрапляє в поле тяжіння компактного (при
заповненні порожнини Роша або через зоряний вітер) і, врешті-решт, якщо
речовини не надто багато, падає на поверхню нейтронної зірки або
провалюється під горизонт чорної дірки. При цьому випромінюється велику кількість
енергії у вигляді жорсткого рентгенівського випромінювання.
Однак якщо темп аккреции занадто великий (а,
відтак, велика і світність), то тиск випромінювання виявляється більше,
ніж сила тяжіння, і вся речовина вже не може впасти на поверхню
компактного об'єкта. Одночасно спектр випромінювання зміщується в м'яку область,
так як рентген поглинається і переробляється в навколишньому компактний об'єкт
оболонці. Тому для кожного об'єкта існує деякий межа світності.
Гранична світність називається еддінгтоновской (тому що вперше цю проблему
розглянув Артур Еддінгтон). Вона пропорційна масі компактного об'єкта і
1 для Mo дорівнює 1.3.1038 ерг/с. Якщо ми бачимо
рентгенівський джерело з світність порядку LX = 1039 ерг/с,
то слід думати, що в цьому джерелі знаходиться істотно більш масивний
об'єкт, ніж стандартна нейтронна зірка (з типовою масою 1.4 Mo).
А якщо світність перевищує LX = 1040-1041 ерг/с,
то навіть для типової чорної діри за масою 7-10 мас Сонця це забагато.
Звідси й виникає ультра-в назві даного типу джерел.
Історія Ультрапотужні почалася в 80-і рр.. Тоді з
допомогою супутника Einstein вчені змогли одержувати зображення точкових
джерел в інших галактиках. Якщо відомо відстань до галактики, то по
вимірів потоку можна негайно отримати оцінку світності:
L = 4 *
