Рентгеновская астрономия

Рентгеновская астрономия — раздел астрономии, исследующий источники космического рентгеновского излучения с длиной волны от 0,01 нм до 10 нм (см. Электромагнитное излучение небесных тел).

Для проведения астрономических наблюдений в этой области длин волн аппаратура поднимается за пределы земной атмосферы с помощью ракет или искусственных спутников Земли.

К настоящему времени зарегистрировано рентгеновское излучение Солнца, звезд и других небесных тел, расположенных вне Солнечной системы.

Рентгеновское излучение Солнца образуется в хромосфере и короне — слоях атмосферы Солнца, нагретых до температуры от десятков тысяч до миллионов градусов. Мощность солнечного рентгеновского излучения зависит от активности Солнца (см. Солнечная активность) и сильно меняется со временем.

Мощные рентгеновские источники в нашей Галактике образуют главным образом два класса: остатки сверхновых звезд и так называемые аккрецирующие источники.

В большинстве остатков сверхновых звезд источником рентгеновского излучения является нагретый межзвездный газ. Выброшенная с большой скоростью при вспышке сверхновой звезды, оболочка сжимает окружающую межзвездную среду и нагревает ее до температуры в миллионы и десятки миллионов градусов. При такой температуре наибольшее количество энергии излучается в виде рентгеновских лучей.

Аккрецирующие источники представляют собой двойные звезды, в которых компактный объект — белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра — расположен на небольшом расстоянии от нормальной звезды. При некоторых условиях вещество с нормальной звезды может перетекать на компактный объект. При падении газа на компактный объект (этот процесс называется аккрецией) выделяется большое количество энергии, газ нагревается до высокой температуры и происходит интенсивное излучение в рентгеновском диапазоне длин волн.

Излучение аккрецирующих источников отличается сильной переменностью. По характеру переменности среди них выделяют рентгеновские пульсары, вспыхивающие рентгеновские источники и рентгеновские новые.

В рентгеновских пульсарах компактный объект представляет собой вращающуюся нейтронную звезду с сильным магнитным полем. Вращение нейтронной звезды приводит к тому, что рентгеновское излучение приходит к нам в виде отдельных, периодически повторяющихся с небольшими интервалами импульсов.

Вспыхивающими рентгеновскими источниками называются источники всплесков рентгеновского излучения продолжительностью от нескольких секунд до нескольких минут. У некоторых из них всплески повторяются, однако строгой периодичности не обнаружено.

Рентгеновские новые за несколько дней резко увеличивают свою светимость и в течение нескольких недель или месяцев являются очень яркими в рентгеновских лучах объектами, после чего постепенно ослабевают. Некоторые рентгеновские новые одновременно являются и рентгеновскими пульсарами.

Из объектов, расположенных вне нашей Галактики, рентгеновское излучение обнаружено у ряда галактик и у скоплений галактик, у квазаров. Рентгеновское излучение обычных галактик, таких, как Магеллановы Облака и Туманность Андромеды, является следствием наличия в них источников, подобных источникам в нашей Галактике. Кроме того, у некоторых галактик обнаружено рентгеновское излучение, связанное с активностью их ядер. В скоплениях галактик источником рентгеновского излучения является разреженный межгалактический газ, нагретый до температуры десятков и сотен миллионов градусов.

Наблюдается также фоновое рентгеновское излучение, приходящее, по-видимому, как из межзвездного, так и из межгалактического пространства.