Рентгеновский хребет Галактики
Рентгеновский хребет Галактики (англ. Galactic ridge X-ray emission) — наблюдаемое проявление структуры Галактики в рентгеновском диапазоне. Рентгеновский хребет Галактики представляет собой протяжённое излучение малой поверхностной яркости, расположенное в виде полосы шириной около 1-2 градусов вдоль галактической плоскости. Согласно последним исследованиям, свечение галактического хребта состоит из излучения большого количества слабых рентгеновских источников, в основном аккрецирующих белых карликов и звёзд с активными коронами.
История открытия
Рождение рентгеновской астрономии произошло в момент открытия рентгеновского излучения за пределами
Следующим большим шагом в изучении хребта Галактики стало получение его энергетического спектра при помощи приборов японской обсерватории Tenma[4]. В спектре излучения хребта были обнаружены эмиссионные линии сильноионизированных тяжёлых элементов, что явно указывало на формирование линии в горячей (с температурой в 107−108К) оптически тонкой плазме. Эти результаты в дальнейшем были подтверждены и уточнены при помощи наблюдений различных орбитальных обсерваторий, включая обсерватории последнего поколения Чандра, XMM-Newton, Сузаку. Обнаружение в излучении рентгеновского хребта Галактики линий, характерных для горячей плазмы, создало огромные сложности для понимания природы этого излучения. Основная проблема состояла в том, что если предположить, что протяжённое излучение «хребта» возникает в результате излучения горячей разрежённой плазмы межзвёздной среды Галактики, то у Галактики нет никакой возможности удержать эту плазму в полосе шириной всего 1-2 градуса (толщиной 100—200 пк). Такая горячая плазма должна оттекать из диска Галактики, унося с собой огромную энергию, около 1043 эрг/сек, что фактически превышает энерговыделение всех взрывов сверхновых звёзд[5].
В жёстком рентгеновском диапазоне измерения «хребта» Галактики сильно осложнены тем, что до 2000-х годов инструменты этого диапазона энергий (>20 кэВ) не имели хорошего углового разрешения, и, следовательно, их измерения могли содержать значительный вклад излучения отдельных галактических и внегалактических источников. По результатам наблюдений
Природа излучения рентгеновского хребта Галактики
Гипотеза о том, что излучение рентгеновского хребта Галактики может состоять из вклада большого количества слабых, индивидуально необнаружимых источников рентгеновского излучения, была высказана практически сразу после его открытия[8]. Однако ввиду отсутствия детального понимания статистики таких источников в Галактике, а также ввиду неразрешимости хребта Галактики на индивидуальные рентгеновские источники в период 1980—2006 годов, основной гипотезой его формирования было излучение горячей плазмы — возможно, со значительным влиянием космических лучей малых энергий.
Первым шагом к решению проблемы о природе излучения хребта Галактики стали работы, в которых были получены его детальные карты[9]. Было показано, что яркость рентгеновского хребта в точности повторяет яркость Галактики в инфракрасном диапазоне, в котором основной вклад дают обычные маломассивные старые звёзды Галактики. Сопоставление рентгеновской яркости хребта в расчёте на единичную массу звёздного населения рассматриваемых областей позволило показать, что необходимое излучение могут создать известные типы источников, а именно белые карлики в двойных системах и звёзды с активными коронами[10].
Окончательным разрешением проблемы природы рентгеновского хребта Галактики стали результаты сверхглубокого наблюдения области, расположенной на расстоянии примерно 1,5 градуса от центра Галактики, обсерваторией «Чандра». Было показано, что как минимум 88 ± 12 % излучения в диапазоне энергий ~6-7 кэВ создаётся индивидуальными рентгеновскими источниками[11].
Излучение «хребта» в других Галактиках
Исследования других галактик при помощи рентгеновских обсерваторий последнего поколения «Чандра» и ХММ-Ньютон показали, что вклад излучения слабых рентгеновских источников (то есть излучения типа «хребта» нашей Галактики) весьма значителен у большой доли незвездообразующих галактик. В частности, он преобладает у галактик
Примечания
- ↑ Evidence for x Rays From Sources Outside the Solar System . Дата обращения: 20 октября 2009. Архивировано 12 апреля 2019 года.
- ↑ Evidence for a Galactic Component of the Diffuse X-Ray Background
- ↑ HEAO 1 measurements of the galactic ridge
- ↑ Thermal X-ray emission with intense 6.7-keV iron line from the Galactic ridge . Дата обращения: 20 октября 2009. Архивировано 5 октября 2018 года.
- ↑ ASCA observation of X-ray emission from the Galactic ridge
- ↑ OSSE Observations of the Soft Gamma-Ray Continuum from the Galactic Plane at Longitude 95 degrees
- ↑ Hard X-ray emission from the Galactic ridge . Дата обращения: 20 октября 2009. Архивировано 18 сентября 2007 года.
- ↑ Stellar contributions to the hard X-ray galactic ridge
- ↑ Origin of the Galactic ridge X-ray emission
- ↑ X-ray luminosity function of faint point sources in the Milky Way
- ↑ Discrete sources as the origin of the Galactic X-ray ridge emission . Дата обращения: 20 октября 2009. Архивировано 2 июля 2014 года.
- ↑ Universal X-ray emissivity of the stellar population in early-type galaxies: unresolved X-ray sources in NGC 3379 . Дата обращения: 20 октября 2009. Архивировано 10 апреля 2019 года.
Ссылки
- Пресс релиз обсерватории RXTE об открытии природы рентгеновского хребта Галактики
- Картинка месяца обсерватории ИНТЕГРАЛ — результат измерений хребта Галактики
- Пресс релиз Института космических исследований РАН о результатах сверхглубоких наблюдений обсерватории ЧАНДРА
- Статья о хребте Галактики в журнале «Наука и жизнь»
- Пресс релиз обсерватории ЧАНДРА
- Статья в журнале Science Daily