En SuperSoft röntgenkällor ( SSS eller SSXS) är en astronomisk källa som avger energi i det mjuka röntgenområdet . Dessa röntgenkällor studerades i början av 1990-talet av ROSAT -satelliten . De har mycket mjuka spektra (90% av fotoner har energier mindre än 0,5 keV ) och höga ljusstyrkor L=10 38 erg /s. Dessa källor har tolkats som nära binära system med en vit dvärg och en sekundärstjärna av F -typ som svämmar över dess Roche-lob . Accretionhastigheten i dessa system är så hög (M=10 -7 M ⊙ /år) att stationär termonukleär förbränning av väte sker på ytan av den vita dvärgen . Källan till röntgenstrålning är således en varm (T~500 000 K ) vit dvärg [1] .
Mjuka röntgenstrålar har energier i intervallet 0,09 till 2,5 keV , medan hårda röntgenstrålar är i intervallet 1-20 keV . [2] SSS sänder ut lite eller inga fotoner med energier över 1 keV , och de flesta av dem är i det effektiva temperaturområdet under 100 eV . Det betyder att strålningen de sänder ut är starkt joniserad och absorberas lätt av det interstellära mediet . De flesta av SSS i vår egen galax är skymd av interstellär utrotning i den galaktiska skivan. [3] De är lätta att upptäcka i yttre galaxer: cirka 10 finns i de magellanska molnen och minst 15 finns i M31 . [3]
I början av 2005 har mer än 100 SSS registrerats i 20 yttre galaxer som det stora magellanska molnet (LMC), det lilla magellanska molnet (LMC) och Vintergatan (MP). [4] Deras ljusstyrka var under ~10 38 erg /s, vilket motsvarar stabil nukleär förbränning i accreting vita dvärgar (WDs) eller postnovas . [4] Det finns också flera SSS med ljusstyrka ≥10 39 erg /s. [4] Jämför detta materialflöde med en nova där det mindre flödet endast orsakar sporadiska utbrott. Supermjuka röntgenkällor kan bli en supernova av typ Ia , när plötslig ansamling av material överskrider Chandrasekhar-gränsen och förvandlar den vita dvärgen till en neutronstjärna via kollaps. [5]
Supermjuka röntgenkällor upptäcktes först vid Einstein-observatoriet . Ytterligare upptäckter gjordes med hjälp av ROSAT- satelliten . [6] Många olika klasser av föremål sänder ut supermjuka röntgenstrålar (strålning mestadels under 0,5 keV ). [7]
Ljusa supermjuka röntgenkällor har en karakteristisk svartkroppstemperatur på flera tiotals eV (~ 20-100 eV ) [4] och en bolometrisk ljusstyrka på ~10 38 erg /s (under ~ 3x 10 38 erg /s). [3] [4]
Tydligen kan lysande SSS:er ha en ekvivalent svartkroppstemperatur ~ 15 eV och en ljusstyrka i intervallet från 10 36 till 10 38 erg /s. [8] [8] Antalet ljusstarka SSS i skivorna i vanliga spiralgalaxer som Vintergatan och M31 uppskattas vara i storleksordningen 10 3 . [åtta]
SSXS har hittats i vår egen galax och i klothopen M3 . [3] MR Parusov ( RX J0925.7-4758 ) är en av de sällsynta röntgenbinärerna i Vintergatan . [7] "Källorna är kraftigt röda av interstellär materia , vilket gör dem svåra att se i det blå och ultravioletta ." [9] Den specificerade perioden för MR Sails är ~4,03 d, vilket är betydligt längre än andra SSXS, som vanligtvis är mindre än en dag. [9]
Den nära-binära supermjuka källan (CBSS)-modellen av en nära - binär supermjuk röntgenkälla (CBSS) antar stabil nukleär förbränning på ytan av en ackreterande vit dvärg som en källa till ett supermjukt röntgenflöde. [7] Från och med 1999 har åtta CBSS omloppsperioder mellan ~4 timmar och 1,35 d: RX J0019.8+2156 ( Vintergatan ), RX J0439.8-6809 ( Vintergatan halo nära LMC ), RX J0513. 9- 6951 ( BMO ), RX J0527.8-6954 ( MMO ), RX J0537.7-7034 ( BMO ), CAL 83 ( BMO ), CAL 87 BMO ) och 1E 0035.4-7230 ( MMO ). [7]
En symbiotisk binär är ett variabelt binärt stjärnsystem där en röd jätte har expanderat sitt yttre skal och massan snabbt flödar över till en annan het stjärna (oftast en vit dvärg ), vilket får gasen att jonisera. [10] Tre symbiotiska binärer från 1999 . är SSXS:. AG Dragon ( svart hål , Vintergatan ), RR-teleskopet ( vit dvärg , Vintergatan ) och RX J0048.4-7332 ( vit dvärg , litet magellanskt moln ) [7]
Den yngsta, hetaste vita dvärgen , DO-typ KPD 0005+5106 , vars temperatur är mycket nära 100 000 K , var den första enda vita dvärgen som registrerades som en röntgenkälla av ROSAT - satelliten . [11] [12]
Cataclysmic variables (( Engelska Cataclysmic variables (CVs) ) är nära binära system som består av en vit dvärg och en röd dvärg , från vilka materia överförs genom den första Lagrange-punkten när Roche-loben svämmar över . [13] Båda typerna av stjärnor, både med termonukleär förbränning på ytan av en vit dvärg , och ackreterande kataklysmiska variabler har observerats som röntgenkällor. [14] Accretionskivan är benägen till instabilitet, vilket leder dvärgnovan till explosioner: en del av skivans materia faller på den vita dvärgen , och katastrofala utbrott inträffar när densiteten och temperaturen i botten av det ackumulerade vätelagret når värden tillräckligt för att antända kärnfusionsreaktioner , där väteskiktet snabbt förbränns till helium .
En ackretionsskiva kan bli termiskt stabil i system med höga massöverföringshastigheter . [13] Sådana system kallas novaliknande stjärnor eftersom de inte har de frekventa explosioner som är karakteristiska för dvärgnovaer [15] .
Tydligen kan endast SSXS vara icke-magnetiska ackreterande stjärnor av typ V-pilar : deras bolometriska ljusstyrka är (1 - 10)x10 37 , och det binära systemet inkluderar ett svart hål med en temperatur T<80 eV och en omloppsperiod på 0,514195 d [7] .
Bland de novaliknande stjärnorna finns det en liten grupp som visar en tillfällig minskning eller upphörande av massöverföring från sekundärstjärnan. Dessa är stjärnor av typen VY Sculptor . [16]
V751 Cygnus ( vit dvärg , Vintergatan ) är av typen VY Sculptor , har en bolometrisk ljusstyrka på 6,5x10 36 erg/s, [7] och avger mjuka röntgenstrålar när massöverföringen upphör. [17] Detektering av en svag mjuk röntgenkälla som V751 Cygnus är åtminstone en svår uppgift. [17] "Den höga ljusstyrkan i mjuka röntgenstrålar skapar det ytterligare problemet att förstå varför spektrumet har en så blygsam "excitation". [17] HelII(λ4686)/Hp-förhållande; översteg inte ~0,5 i något av de spektra som registrerades före 2001 , vilket är typiskt för accretionskivor av kataklysmiska variabler och medan förhållandet typiskt för supermjuka CBSS-binärer är 2. [17] Den förskjutna röntgenstrålningen mot mjukare röntgenstrålar tillåter att anta att ljusstyrkan inte bör överstiga ~2x10 33 erg /s, vilket i sin tur ger endast ~ 4x10 31 erg /s ljus som sänds ut av en vit dvärg , vilket är ungefär lika med den genomsnittliga förväntade ljusstyrkan för en termonukleär reaktion . [17]
Röntgenstrålar från magnetiska kataklysmiska variabler är vanliga, eftersom accretion ger en kontinuerlig tillförsel av koronal gas. [18] Analys av antalet objekt i systemet och omloppsperioden visar ett statistiskt signifikant minimum med en period på 2 till 3 timmar, vilket troligen kan förstås under påverkan av magnetisk retardation, när medföljande stjärna blir helt konvektiv och den vanliga dynamo (som fungerar på basen av det konvektiva skalet) tillåter inte längre följeslagarens magnetiska vind att föra bort vinkelmomentet . [18] Rotation kan vara ansvarig för asymmetrin i utstötningen av planetariska nebulosor och deras utgående stjärnvindar [19] och magnetfält . [20] Omlopps- och rotationsperioden är synkroniserade i starkt magnetiserade vita dvärgar . [arton]
Med temperaturer från 11 000 K till 15 000 K är alla vita dvärgar med de mest extrema magnetfälten för kalla för att kunna detekteras som UV- / röntgenkällor , t.ex. +234 och GD 229 . [21]
De flesta av de starkt magnetiserade vita dvärgarna som för närvarande anses vara enstaka objekt är i själva verket de binära systemen G 23-46 (7,4 MY ) och LB 1116 (670 MY ) som ett exempel. [22]
RE J0317-853 är den hetaste magnetiska vita dvärgen vid 49 250 K , med ett exceptionellt intensivt magnetfält på ~340 MG och en rotationsperiod på 725,4 s. [22] Den upptäcktes av ROSAT- satelliten i intervallet mellan 0,1 och 0,4 keV . [23] RE J0317-853 associerades med en stjärna 16 bågsekunder bort från LB 9802 (också en het blåvit dvärg ), men de är inte fysiskt associerade. [22] Det centrerade magnetfältet kan inte förklara observationerna, men magnetfältet utanför centrum på 664 MG vid sydpolen och 197 MG vid nordpolen gör det. [22]
Tills nyligen ( 1995 ) har endast PG 1658 + 441 en effektiv temperatur på >30 000 K. [22] Dess magnetiska fältstyrka är endast 3 MG . [22]
Enligt observationer med Wide Field Camera (WFC) från ROSAT- observatoriet har källan RE J0616-649 en magnetfältstyrka på ~ 20 MG . [24]
PG 1031 + 234 har ett ytmagnetfält som sträcker sig från ~200 MG till ~1000 MG och roterar med en period av 3h24m. [25]
Magnetiska fält i kataklysmiska variabler är i ett smalt område, med ett maximum på 7080 MG för RX J1938.4-4623 . [26]
Ingen enskild magnetisk stjärna har registrerats som en röntgenkälla , även om dessa fält direkt stöder koronor i huvudsekvensstjärnor . [arton]
Stjärnor som PG 1159 är en grupp mycket heta, ofta pulserande vita dvärgar vars atmosfärer domineras av kol och syre . [18] Stjärnor som PG 1159 når en ljusstyrka på ~10 38 erg /s och bildar en separat klass av stjärnor. [27] RX J0122.9-7521 har identifierats som en galax av PG 1159-typ. [28] [29]
Tre supermjuka röntgenkällor med en bolometrisk luminositet på ~10 38 erg /s är Nova : GQ Muhi ( Svart hål , Vintergatan ), V1974 Cygnus ( Vit Dvärg , Vintergatan ) och Nova LMC 1995 ( Vit Dvärg , Stor Magellansk stil ) Moln ) [7] Från och med 1999 var omloppsperioden för den nya LMC 1995 inte känd.
U Scorpii , en re-nova som upptäcktes av ROSAT - satelliten 1999 , är en vit dvärg (74-76 eV ), med en bolometrisk ljusstyrka på ~(8-60)x10 36 erg /s och en omloppsperiod på 1,2306 dagar [ 7]
I IMO är 1E 0056.8-7154 en vit dvärg med en bolometrisk ljusstyrka på 2x10 37 erg /s, som har en planetarisk nebulosa associerad med sig. [7]
Supermjuka aktiva galaktiska kärnor når en ljusstyrka på 10 45 erg/s. [7]
Superflares av ultramjuka röntgenstrålar har tolkats som tidvatteninstabilitet. [trettio]
| vita dvärgar | |
|---|---|
| Utbildning | |
| Evolution | |
| I binära system |
|
| Egenskaper |
|
| Övrig |
|
| Anmärkningsvärd | |
| Kategori:Vita dvärgar | |