Röntgen dubbelstjärna

Röntgenbinärer  är en klass av binära stjärnor som är ljusa i röntgenområdet för emissionsspektrumet . Röntgenstrålar skapas av materia som faller från en stjärna, kallad donator , till en andra, som kallas en accretor och mycket kompakt, vilket är en neutronstjärna eller svart hål . När ett ämne faller frigörs gravitationspotentialenergi , motsvarande flera tiondelar av vilomassan , i form av röntgenstrålar ( termonukleär förbränning av vätesläpper endast cirka 0,7 % av vilomassan). Livslängden och hastigheten för massöverföring i röntgenbinärstjärnor beror på donatorstjärnans evolutionära status, massförhållandet mellan komponenterna i binärstjärnan och omloppsavståndet mellan komponenterna [1] . Det uppskattas att cirka 10 41 protoner per sekund emitteras från ytan av en typisk binär röntgenstrålning med låg massa [2] [3] .

Klassificering

Röntgenbinärer är indelade i flera underklasser (ibland överlappande), som förmodligen bättre återspeglar fysiken hos sådana stjärnor. Observera att massklassificeringen avser en optiskt synlig donatorstjärna, men inte en kompakt röntgenkälla.

Lågmassa röntgenbinärer

En röntgenbinär med låg massa är en binärstjärna där en komponent är ett svart hål eller en neutronstjärna. [7] Den andra komponenten (donatorstjärnan) fyller vanligtvis Roche-loben och överför en del av dess materia till accretorkomponenten; donatorstjärnan kan vara i huvudsekvensen , vara en degenererad (t.ex. vit ) dvärg eller en utvecklad stjärna ( röd jätte ). Ungefär tvåhundra röntgenbinärer med låg massa [8] har upptäckts i Vintergatan , bland dem har 13 objekt hittats i klotformiga hopar . Observationer med rymdteleskopet Chandra har hjälpt till att fastställa förekomsten av röntgenbinärer med låg massa i andra galaxer.

En typisk binär röntgenstrålning med låg massa sänder ut nästan all sin strålning inom röntgenområdet och som regel mindre än en procent i den synliga delen av spektrumet, på grund av vilka stjärnor av denna typ är bland de ljusaste objekt på himlen när de observeras i röntgenområdet, men relativt svaga i den synliga delen av spektrumet. Skenbar magnitud varierar från 15 till 20. Den ljusaste delen av det binära systemet är ackretionsskivan runt det kompakta föremålet. Omloppsperioderna för röntgenstjärnor med låg massa sträcker sig från tio minuter till hundratals dagar.

Röntgenbinära mellanmassor

En röntgenbinär med mellanmassa är en dubbelstjärna där den ena komponenten är en neutronstjärna eller ett svart hål och den andra komponenten är en stjärna med medelmassa. [9] [10]

Massiva röntgenbinärer

En massiv röntgenbinär är en dubbelstjärna där givarstjärnan är en massiv stjärna: vanligtvis en stjärna av spektraltyp O eller B, en Be-stjärna eller en blå superjätte . Accretorobjektet är ett svart hål eller en neutronstjärna [7] .

I en massiv röntgenbinär dominerar den massiva stjärnan det optiska området, medan det kompakta föremålet dominerar röntgenområdet. Massiva stjärnor har en hög ljusstyrka , så de är lätta att upptäcka. En av de mest kända massiva röntgenbinärerna är Cygnus X-1 , som är den första upptäckta svarta hålskandidaten. Andra exempel på massiva röntgenbinärer är Sails X-1 och 4U 1700-37 .

Microquasars

En mikrokvasar (en binär röntgenstrålning som sänder ut i radioområdet) är ett objekt som i sina egenskaper liknar en kvasar : den har en stark och variabel radioemission, vanligtvis observerad i form av två radiostrålar, en ackretionsskiva runt en kompakt föremål, som är ett svart hål eller en neutronstjärna. I kvasarer är det svarta hålet supermassivt (massan överstiger solmassan miljontals gånger); i mikrokvasarer överstiger massan av ett kompakt föremål bara solens massa några gånger. När det gäller mikrokvasarer kommer det anhopande materialet från en normal stjärna, ackretionsskivan är mycket ljus i det optiska och röntgenområdet. Mikrokvasarer kallas ibland röntgenbinärer med radiostrålar för att skilja dem från andra typer av röntgenbinärer. En del av radioutsändningen kommer från relativistiska jetplan.

Studiet av mikrokvasarer är viktigt i studiet av relativistiska jetstrålar. Strålar bildas nära ett kompakt föremål; tidsskalan runt ett kompakt föremål är proportionell mot massan av det givna föremålet. Således upplever en vanlig kvasar under tusentals år samma variationer som inträffar i en mikrokvasar under en dag.

Bland de kända mikrokvasarerna kan SS 433 noteras , där atomernas emissionslinjer är synliga i spektrumet av båda strålarna; GRS 1915+105 har en mycket hög jethastighet. Cygnus X-1 upptäckt i högenergi gammastrålning ( E > 60 MeV ). Den extremt höga energin hos partiklar kan förklaras av olika mekanismer för partikelacceleration (till exempel Fermi-acceleration). Inga mikrokvasarer har upptäckts i energiområdet E > 100 GeV . LS I +61 303 , som sänder ut i detta område, tilldelades ursprungligen mikrokvasarer, men efter radiointerferometriska observationer blev scenariot med en pulsarvind mer troligt.

Anteckningar

  1. ↑ Tauris & van den Heuvel (2006), "Formation och utveckling av kompakta stjärnröntgenkällor", I: Kompakta stjärnröntgenkällor. Redigerad av Walter Lewin & Michiel van der Klis. Cambridge Astrophysics Series, s.623-665, DOI: 10.2277/0521826594 Arkiverad 26 april 2020 på Wayback Machine
  2. ↑ Weidenspointner, Georg. En asymmetrisk fördelning av positroner i den galaktiska skivan avslöjad av gammastrålar  //  Nature : journal. - 2008. - 8 januari ( vol. 451 ). - S. 159-162 . - doi : 10.1038/nature06490 . - . — PMID 18185581 .
  3. ↑ "Mystery of Antimatter Source Solved - Maybe" Arkiverad 30 oktober 2013 på Wayback Machine av John Borland 2008
  4. ↑ Introduktion till Cataclysmic Variables (CV) Arkiverad 8 juni 2012. , NASA, 2006.
  5. ↑ Negueruela et al., 2005 Superjätte snabba röntgentransienter: En ny klass av binärer för röntgen med hög massa som presenterades av INTEGRAL . Hämtad 7 juli 2020. Arkiverad från originalet 6 februari 2020.
  6. ↑ L. Sidoli, 2008 Övergående utbrottsmekanismer
  7. ↑ 1 2 Tauris, T.M.; van den Heuvel, EPJ Kapitel 16: Bildande och utveckling av kompakta stjärnröntgenkällor // Kompakta stjärnröntgenkällor / Lewin, Walter; van der Klis, Michiel. - Cambridge, Storbritannien: Cambridge University Press , 2006. - s. 623-665. - ISBN 978-0-521-82659-4 . - doi : 10.2277/0521826594 .
  8. ↑ En katalog över lågmassröntgenbinärer i Galaxy, LMC och SMC Arkiverad 3 september 2018 på Wayback Machine (fjärde upplagan), Liu QZ, van Paradijs J., van den Heuvel EPJ, Astronomy & Astrophysics 469 , 807 (2007)
  9. ↑ Tauris, van den Heuvel & Savonije (2000), "Formation of Millisecond Pulsars with Heavy White Dwarf Companions: Extreme Mass Transfer on Subthermal Timescales" ApJ Letters 530, L93
  10. ↑ Evolutionära binära sekvenser för röntgenbinärer med låg och mellanmassa Arkiverad 17 maj 2020 på Wayback Machine , Philipp Podsiadlowski, Saul Rappaport och Eric Pfahl, 2001

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger