Röntgencsillagászat

A röntgencsillagászat  a csillagászat egyik ága, amely az űrobjektumokat röntgensugárzásuk alapján vizsgálja . Röntgensugárzás alatt általában 0,1-100 keV ( 100-0,1 Å ) energiatartományú elektromágneses hullámokat értünk. A röntgenfotonok energiája sokkal nagyobb, mint az optikaiké, ezért a röntgentartományban rendkívül magas hőmérsékletre hevített anyag sugárzik. A röntgensugárforrások fekete lyukak , neutroncsillagok , kvazárok és más, az asztrofizika számára nagy érdeklődésre számot tartó egzotikus objektumok. A fő kutatási eszköz a röntgenteleszkóp .

Történelem

A röntgensugárzás generálásának mechanizmusai

Termikus

A termikus mechanizmus az összes felhevült test azon képességével függ össze, hogy a sugárzó test részecskéinek hőmozgása miatt elektromágneses hullámokat sugározzon. A hősugárzás spektrumát a Planck -képlet írja le . Elvileg minden test, amelynek hőmérséklete nem nulla, bármilyen hullámhosszon sugározhat. A hősugárzás spektrumában azonban van egy maximum, helyzete a testhőmérséklettől függ, és a Wien-féle elmozdulási törvény írja le . Tehát a szobahőmérsékletre (300 K ) melegített testek főként az infravörös tartományban , a Nap és a csillagok (6000 K) a látható tartományban , a több millió Kelvin hőmérsékletű gáz röntgensugárzásban sugároznak. Ilyen hőmérsékletűek a csillagközi térben elhelyezkedő hatalmas, ritka koronális gázfelhők , valamint a szoros bináris rendszerek vagy az aktív galaktikus magok akkréciós korongjainak belső részeiben lévő gázok .

Cyclotron

A ciklotronsugárzás a nem termikus sugárzás egyik fajtája. A mágneses erővonalak körül forgó elektronok generálják . A sugárzási frekvencia megegyezik az elektron Larmor frekvenciájával , és arányos a mágneses térerősséggel . Nagyon erős ~ 10 12 −10 14 G mágneses terek esetén a ciklotron sugárzás a röntgentartományba esik [1] . Ilyen mágneses terek a pulzárokban valósulnak meg .

Synchrotron

Ezenkívül a ciklotron mechanizmushoz hasonlóan nem termikus. Szinkrotronsugárzást is generálnak az elektronok mágneses mezőben, de ebben az esetben az elektronok relativisztikus sebességgel rendelkeznek. A keletkező fotonok energiája az elektronok energiájától és a mágneses tér energiájától függ. Gyakran előfordul, hogy a mágneses mezők gyengék (~ 10 −4 G) és az elektronenergiák nagyon nagyok >10 13 eV. Ez a plerionok kibocsátásának mechanizmusa .

Compton

A Compton-szórás a fotonok elektronokon való szórásának egyik fajtája , amelyben egy elektron és egy foton energiát cserélhet. Azt az esetet, amikor egy gyors elektron átadja energiáját egy fotonnak, inverz Compton-effektusnak nevezzük . A világűrben mindig vannak a háttér háttérének fotonjai , valamint a csillagok és a por sugárzása. Ezek a kvantumok képesek energiát fogadni a relativisztikus elektronoktól, és a látható és infravörös tartományból átkerülnek a röntgensugárzásba.

Sugárforrások

V

A földi szemlélő számára a nap a röntgensugárzás legfényesebb forrása. Teljes fluxusa a Napból a földi légkör határán 0,1 erg /(cm 2 s) [2] . A Nap azonban teljes energiájának csak egy milliomod részét bocsátja ki röntgensugárzással.

A Nap röntgensugárzását két komponens képviseli. Az egyik ilyen a napkorona sugárzása . A napkorona forró, ritka gáz a napszélből , amely a Nap felszínéről áramlik. A korona folytonos hőspektrumot bocsát ki, valamint erősen ionizált vasvonalakat [2] . A második összetevő az aktív régiók sugárzása. A Nap röntgen- és ultraibolya felvételein fényes foltokként jelennek meg. Az aktív területeken a mágneses tér többszörösére nő, és időszakosan mágneses újracsatlakozások is előfordulnak . A mágneses újracsatlakozások hatalmas mennyiségű energia felszabadulásához vezetnek, amelyet a töltött részecskék relativisztikus sebességre való gyorsítására fordítanak. A fáklyák során a Nap röntgensugárzása felerősödik [3] .

Más "normál" csillagok szintén röntgenforrások. Előfordulásának mechanizmusai hasonlóak a Napéhoz.

Accreting matter

Bináris rendszerek bezárása Röntgenpulzárok Bursters Fekete lyukak Aktív galaktikus magok

Plerions (pulzár szélköd)

Ritka forró gáz

Eszközök

A röntgensugárzás gyorsan elnyeli a Föld légkörét, és nem éri el a talajt. Ezért minden röntgenvevőt olyan magasságba kell emelni, ahol a légkör észrevehetően vékonyabb.

Rakéták

Léggömbök

Űr obszervatóriumok

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ V. F. Szulejmanov röntgencsillagászat . Letöltve: 2011. június 2. Az eredetiből archiválva : 2009. december 5..
  2. ↑ 1 2 Kurt, 1986 , p. 580.
  3. ↑ R. T. Sotnikova A nap röntgensugárzásban . Letöltve: 2011. június 2. Az eredetiből archiválva : 2007. február 20..

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban