Røntgen astronomi
Røntgenastronomi er en gren af astronomi, der studerer rumobjekter ved deres røntgenstråling . Røntgenstråling forstås normalt som elektromagnetiske bølger i energiområdet fra 0,1 til 100 keV (fra 100 til 0,1 Å ). Energien af røntgenfotoner er meget større end optiske, derfor udstråler et stof, der er opvarmet til ekstremt høje temperaturer, i røntgenområdet. Røntgenkilder er sorte huller , neutronstjerner , kvasarer og andre eksotiske objekter af stor interesse for astrofysikken . Det vigtigste forskningsværktøj er røntgenteleskopet .
Historie
Mekanismer for røntgengenerering
Termisk
Den termiske mekanisme er forbundet med alle opvarmede legemers evne til at udstråle elektromagnetiske bølger på grund af den termiske bevægelse af det udstrålende legemes partikler. Spektret af termisk stråling er beskrevet af Plancks formel . I princippet kan alle legemer, der har en temperatur, der ikke er nul, udstråle ved enhver bølgelængde. Der er dog et maksimum i spektret af termisk stråling, dens position afhænger af kropstemperaturen og er beskrevet af Wiens forskydningslov . Så kroppe opvarmet til stuetemperatur (300 K ) udstråler hovedsageligt i det infrarøde område , Solen og stjerner (6000 K) - i det synlige område , og gas med en temperatur på flere millioner Kelvin - i røntgenstråler. Kæmpe fordærvede skyer af koronal gas placeret i det interstellare rum, såvel som gas i de indre dele af tilvækstskiverne i tætte binære systemer eller aktive galaktiske kerner , har en sådan temperatur .
Cyclotron
Cyklotronstråling er en af typerne af ikke-termisk stråling. Det genereres af elektroner , der roterer omkring magnetfeltlinjer . Strålingsfrekvensen er lig med elektronens Larmor-frekvens og er proportional med magnetfeltstyrken . Ved meget stærke magnetfelter ~ 10 12 −10 14 G falder cyklotronstrålingen inden for røntgenområdet [1] . Sådanne magnetiske felter realiseres i pulsarer .
Synchrotron
Ligesom cyklotronmekanismen er den også ikke-termisk. Synkrotronstråling genereres også af elektroner i magnetiske felter, men i dette tilfælde har elektronerne relativistiske hastigheder. Energien af de genererede fotoner afhænger af elektronernes energi og magnetfeltets energi. Ofte er der et tilfælde, hvor magnetfelterne er svage (~ 10 −4 G), og elektronenergierne er meget høje >10 13 eV. Dette er mekanismen for emission af plerioner .
Compton
Compton-spredning er en af de typer spredning af fotoner på elektroner, hvor en elektron og en foton kan udveksle energi. Det tilfælde, hvor en hurtig elektron overfører sin energi til en foton, kaldes den omvendte Compton-effekt . I det ydre rum er der altid fotoner af baggrundsbaggrunden , såvel som strålingen fra stjerner og støv. Disse kvanter kan modtage energi fra relativistiske elektroner og overføres fra det synlige og IR-område til røntgen.
Strålingskilder
Sun
Solen er den lyseste kilde til røntgenstråler for den jordiske observatør. Dens samlede flux fra Solen ved grænsen til jordens atmosfære er 0,1 erg /(cm 2 s) [2] . Solen udsender dog kun en milliontedel af sin samlede energi i røntgenstråler.
Røntgenstråling fra Solen er repræsenteret af to komponenter. En af dem er strålingen fra solkoronaen . Solkoronaen er varm, fortærnet gas fra solvinden , der strømmer fra Solens overflade. Koronaen udsender et kontinuerligt termisk spektrum, samt linjer af højt ioniseret jern [2] . Den anden komponent er strålingen fra aktive områder. På røntgen- og ultraviolette fotografier af Solen vises de som lyse pletter. I aktive områder multipliceres magnetfeltet mange gange, og magnetiske genforbindelser forekommer også periodisk . Magnetiske genforbindelser fører til frigivelse af en enorm mængde energi, som bruges på at accelerere ladede partikler til relativistiske hastigheder. Under flares forstærkes røntgenstrålingen fra Solen [3] .
Andre "normale" stjerner er også røntgenkilder. Mekanismerne for dens forekomst ligner solens.
Accreting matter
Luk binære systemer Røntgenpulsarer Bursters Sorte huller Aktive galaktiske kernerPlerions (pulsarvindtåger)
Sjældent varm gas
Værktøjer
Røntgenstråler absorberes hurtigt af jordens atmosfære og når ikke jorden. Derfor skal alle røntgenmodtagere hæves til højder, hvor atmosfæren er mærkbart tyndere.
Missiler
Balloner
Rumobservatorier
Se også
- X-ray Ridge of the Galaxy
- Astrofysik
- gamma astronomi
- ultraviolet astronomi
- radio astronomi
- Astrofysisk væskedynamik
Noter
- ↑ V. F. Suleimanov røntgenastronomi . Hentet 2. juni 2011. Arkiveret fra originalen 5. december 2009.
- ↑ 1 2 Kurt, 1986 , s. 580.
- ↑ R. T. Sotnikova Solen i røntgenstråler . Hentet 2. juni 2011. Arkiveret fra originalen 20. februar 2007.
Litteratur
- Røntgenastronomi / Kurt V. G. // Space Physics: Little Encyclopedia / Red.: R. A. Sunyaev (chefred.) m.fl. - 2. udg. - M .: Soviet Encyclopedia , 1986. - S. 580-587. — 783 s. — 70.000 eksemplarer.
Links
- V. F. Suleimanov . X-Ray Astronomy, 1998
 Ordbøger og encyklopædier | |
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
|