РЕНТГЕ́НОВСКАЯ АСТРОНО́МИЯ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
РЕНТГЕ́НОВСКАЯ АСТРОНО́МИЯ, раздел астрономии, посвящённый исследованиям космич. объектов по их рентгеновскому излучению (с энергией фотонов от 0,1 до 100 кэВ), а также изучению механизмов данного излучения. Земная атмосфера не пропускает рентгеновское излучение, поэтому Р. а. относится к области внеатмосферной астрономии.
Ярчайшим космич. рентгеновским источником на небе является Солнце (светимость горячей хромосферной и корональной плазмы в рентгеновском диапазоне при вспышках достигает 1019– 1020 Вт), что было установлено амер. астрономами в 1948 при ракетных запусках газоразрядных рентгеновских детекторов. Первый по яркости рентгеновский источник за пределами Солнечной системы (Scorpius X-1) с потоком излучения порядка 10–10 Вт/м2 обнаружен в 1962 группой амер. астрономов под рук. Б. Росси и Р. Джаккони. В 1970–1973 первый специализиров. спутник для исследований в рентгеновском диапазоне (Uhuru, США), проведя обзор всего неба с чувствительностью порядка 10–14 Вт/м2, обнаружил св. 300 точечных галактич. и внегалактич. рентгеновских источников и диффузное рентгеновское излучение горячего газа в скоплениях галактик. Первый рентгеновский телескоп с разрешением в неск. угловых секунд и чувствительностью 3·10–17 Вт/м2, рассчитанный на энергию фотонов 0,2–20 кэВ, функционировал на амер. спутнике в 1978–81.
Объектом исследования Р. а. является горячее вещество Вселенной. Это газ, разогретый до температур 107–108 К при аккреции вещества в тесных двойных звёздах или в активных ядрах галактик, газ в скоплениях галактик, горячие атмосферы одиночных нейтронных звёзд. Механизм генерации рентгеновского излучения в этих источниках тепловой. Источником нетеплового рентгеновского излучения (напр., синхротронного излучения) могут быть радиопульсары, ударные волны в остатках вспышек сверхновых звёзд, релятивистские струи из ядер активных галактик и квазаров, горячие короны аккреционных дисков в тесных двойных звёздах, Солнце во время вспышек и т. д. Особый интерес представляют рентгеновские пульсары – аккрецирующие нейтронные звёзды с сильным магнитным полем (1012–1013 Э): в рентгеновских спектрах этих источников наблюдается линия поглощения, связанная с резонансным рассеянием фотонов в сильном магнитном поле на циклотронной частоте. Диагностику космич. плазмы в рентгеновском диапазоне проводят по флуоресцентным эмиссионным линиям ионов металлов (напр., линии Kα нейтрального железа с энергией ок. 6,4 кэВ). Изучение профиля этих линий вблизи компактных релятивистских объектов даёт информацию о скорости движения аккрецирующего вещества и характеристиках (массе, моменте импульса) центр. объекта.
Ныне на орбите работают рентгеновские обсерватории нескольких стран (США, Европ. космич. агентство, Япония), рассчитанные на регистрацию фотонов с энергией от 0,1 кэВ до 150 кэВ. В 2016 планируется запуск рентгеновского спутника (Россия, Германия), осн. задача которого – получение обзора всего неба с чувствительностью 10–17 Вт/м2 для задач космологии.