Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Надяскра́ві рентге́нівські джере́ла (англ. ultra-luminous X-ray source, ULX) — космічні рентгенівські джерела, які тьмяніші за активні ядра галактик, але постійно яскравіші за будь-який відомий зоряний процес (рентгенівська світність яких перевищує 1039 ерг/с або 1032 Ват за припущення, що випромінювання ізотропне, тобто, однакове в усіх напрямках). Здебільшого, виявляють лише одне таке джерело на галактику (у тих галактиках, де вони взагалі є), але в деяких галактик виявлено кілька таких джерел. У Чумацькому Шляху таких джерел не виявлено.
Цікавість астрономів до таких джерел зумовлена тим, що їх світність перевищує межу Еддінгтона для нейтронних зір і навіть для чорних дір зоряної маси. Напевно невідомо, який механізм забезпечує випромінювання; моделюється вузькоспрямоване випромінювання об'єктів зоряної маси, акреція на чорні діри середньої маси та над-едінгтонівська емісія.
Дані спостережень
Надяскраві джерела рентгенівського випромінювання були відкриті у 1980-ті обсерваторією Ейнштейна (HEAO-2). Пізніші спостереження здійснені ROSAT, а значний прогрес досягнуто рентгенівськими обсерваторіями XMM-Newton та Чандра, які мали значно вищі спектральну та кутову роздільну здатність. Огляд телескопа Чандра показує, що здебільшого трапляється лише одне таке джерело на галактику (втім, у більшості галактик їх взагалі не знайдено)
Надяскраві рентгенівські джерела знайдено в усіх типах галактик, але частіше вони зустрічаються в галактиках з ознаками зореутворення та у взаємодіючих галактиках. Деяка частина знайдених джерел насправді є фоновими квазарами; ймовірність того, що це фонове джерело вища в еліптичних галактик, ніж у спіральних.
Моделі
Той факт, що надяскраві рентгенівські джерела мають світність, вищу за едінгтонівську світність об'єктів зоряної маси, дозволяє припустити, що вони відрізняються від звичайних рентгенівських подвійних. Розроблено кілька моделей пояснення надяскравих рентгенівських джерел, і може бути, що для різних джерел підійдуть різні моделі.
Вузькоспрямований промінь (англ. Beamed emission) — якщо випромінювання джерела вузькоспрямоване, обмеження Еддінгтона не порушується: по-перше, тому, що фактична світність джерела менша, ніж обчислена за умови ізотропності; по-друге, тому, що акретований газ може надходити з одного напрямку, а фотони випромінюватимуться в іншому. Моделювання показує, що джерела зоряних мас можуть досягнути світності до 1040 ерг/с (1033 Ват). Цього достатньо, щоб пояснити випромінювання більшості джерел, але замало для пояснення найяскравіших. Якщо джерело має зоряну масу та термальний спектр, його температура має бути високою, у сталих Больцмана kT ≈ 1 тис. електронвольт, а квазіперіодичних осциляцій не має бути.
Чорні діри середньої маси (англ. Intermediate-mass black holes). Досі у природі спостерігалися чорні діри лише двох видів: із масами у десятки мас Сонця та з масами мільйони або мільярди мас Сонця. Перші є 'чорними дірами зоряної маси', заключною стадією життя масивних зір, а другі — надмасивними чорними дірами, що існують у ядрах галактик. Чорні діри середньої маси (з масами від сотень до тисяч мас Сонця) є гіпотетичним третім видом чорних дір. Вони досить легкі, щоб не «заглибитися» до центра їх рідних галактик внаслідок динамічного тертя, але достатньо масивні, щоб надяскраво випромінювати в рентгені без порушення межі Еддінгтона. Чорна діра середньої маси у високому/м'якому стані має мати термальний компонент від акреційного диска з максимумом на відносно низьких температурах (kT ≈ 0,1 тис. електронвольт) та може демонструвати квазіперіодичну осциляцію на відносно низьких частотах.
У деяких наукових публікаціях аргументом на користь визнання окремих джерел кандидатами у чорні діри середньої маси є аналогія рентгенівського спектра як збільшених у масштабі рентгенівських подвійних з чорними дірами зоряних мас. За спостереженнями спектри рентгенівських подвійних проходять через різні перехідні стани. Найбільш значущим з цих станів є низький/жорсткий стан та високий/м'який стан (див. Remillard & McClintock 2006). Низький/жорсткий стан або стан домінування ступеневої залежності характеризується поглиненим ступенево-залежним рентгенівським спектром зі спектральним індексом від 1,5 до 2,0 (жорсткий рентгенівський спектр). Історично, цей стан асоціюється з нижчою яскравістю, хоча за спостереженнями супутників, напр. RXTE, це не обов'язково так. Високий/м'який стан характеризується поглиненим термальним компонентом (чорне тіло з температурою диска у (kT ≈ 1,0 тис. електронвольт) та ступеневою залежністю (спектральний індекс ≈ 2,5). Принаймні одне надяскраве джерело, Holmberg II X-1, спостерігалось у станах зі спектрами, характерними й для високого, і для низького станів. Це може свідчити про те, що деякі надяскраві рентгенівські джерела є акретуючими чорними дірами середніх мас (див. Winter, Mushotzky, Reynolds 2006).
Фонові квазари — значна частина надяскравих рентгенівських джерел, які спостерігались, насправді є фоновими джерелами. Такі джерела можуть бути ідентифіковані за дуже низькими температурами (тобто м'який надлишок у PG квазарів).
Залишки наднових — залишки яскравих наднових можуть досягати світності 1039 ерг/с (1032 Ват). Якщо рентгенівське джерело є залишком наднової, воно не має бути змінним у короткостроковому періоді, однак має поступово тьмянішати (протягом декількох років).
Примітні надяскраві рентгенівські джерела
- Holmberg II X-1: це відоме надяскраве джерело розташоване в карликовій галактиці. Численні спостереження за допомогою XMM зафіксували це джерело й у низькому/жорсткому стані, й у високому/м'якому, що дозволяє припустити, що джерело є або збільшеною в масштабі рентгенівською подвійною, або чорною дірою середньої маси, на яку відбувається акреція.
- M74: можливо містить чорну діру середньої маси (за спостереженнями Чандри 2005 р.)
- M82 X-1: станом на жовтень 2004 року це було найяскравіше рентгенівське джерело й часто позначалось як найімовірніший кандидат у чорну діру середньої маси. M82-X1 асоціюється із зоряним скупченням, рентгенівське випромінювання має квазіперіодичні осциляції та модуляцію з періодом 62 дні.
- M82 X-2: незвичайне рентгенівське джерело — 2014 року відкрито, що це пульсар, а не чорна діра.
- M101-X1: одне з найяскравіших рентгенівських джерел зі світністю до 1041 ерг/с (1034 Ват). Це рентгенівське джерело збігається за розташуванням із видимим джерелом, які було інтерпретовано як зоря-надгігант, тому воно може бути рентгенівською подвійною.
Див. також
Примітки
- Swartz, D.A. та ін. (Oct 2004). The Ultraluminous X-Ray Source Population from the Chandra Archive of Galaxies. The Astrophysical Journal Supplement Series. 154 (2): 519—539. arXiv:astro-ph/0405498. Bibcode:2004astro.ph..5498S. doi:10.1086/422842.
- Merritt, David (2013). . Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN . Архів оригіналу за 5 грудня 2019. Процитовано 5 травня 2016.
- Miller, J.M. та ін. (Oct 2004). A Comparison of Intermediate-Mass Black Hole Candidate Ultraluminous X-Ray Sources and Stellar-Mass Black Holes. The Astrophysical Journal. 614 (2): L117—L120. arXiv:astro-ph/0406656. Bibcode:2004astro.ph..6656M. doi:10.1086/425316.
- Bachetti, M.; Harrison, F. A.; Walton, D. J.; Grefenstette, B. W.; Chakrabaty, D.; Fürst, F.; Barret, D. та ін. (9 жовтня 2014). An ultraluminous X-ray source powered by an accreting neutron star. Nature. Т. 514, № 7521. с. 202—204. arXiv:1410.3590. Bibcode:2014Natur.514..202B. doi:10.1038/nature13791.
- Kuntz, K.D. та ін. (Feb 2005). The Optical Counterpart of M101 ULX-1. The Astrophysical Journal. 620 (1): L31—L34. Bibcode:2005ApJ...620L..31K. doi:10.1086/428571.
- Irion R (23 липня 2003). . Архів оригіналу за 24 березня 2012. Процитовано 5 травня 2016.
- Miller, J.M. та ін. (Mar 2003). X-ray Spectroscopic Evidence for Intermediate-Mass Black Holes: Cool Accretion Disks in Two Ultraluminous X-Ray Sources. Astrophysical Journal Letters. 585 (1): L37—L40. arXiv:astro-ph/0211178. Bibcode:2003ApJ...585L..37M. doi:10.1086/368373.
- Remillard, Ronald A.; McClintock, Jeffrey E. (Sep 2006). X-Ray Properties of Black-hole Binaries. Annual Review of Astronomy & Astrophysics. 44 (1): 49—92. arXiv:astro-ph/0606352. Bibcode:2006ARA&A..44...49R. doi:10.1146/annurev.astro.44.051905.092532.
- Winter, L.M. та ін. (Oct 2006). XMM-Newton Archival Study of the ULX Population in Nearby Galaxies. Astrophysical Journal. 649 (2): 730—752. arXiv:astro-ph/0512480. Bibcode:2006ApJ...649..730W. doi:10.1086/506579.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nadyaskra vi rentge nivski dzhere la angl ultra luminous X ray source ULX kosmichni rentgenivski dzherela yaki tmyanishi za aktivni yadra galaktik ale postijno yaskravishi za bud yakij vidomij zoryanij proces rentgenivska svitnist yakih perevishuye 1039 erg s abo 1032 Vat za pripushennya sho viprominyuvannya izotropne tobto odnakove v usih napryamkah Zdebilshogo viyavlyayut lishe odne take dzherelo na galaktiku u tih galaktikah de voni vzagali ye ale v deyakih galaktik viyavleno kilka takih dzherel U Chumackomu Shlyahu takih dzherel ne viyavleno Zobrazhennya teleskopu Chandra NGC 4485 ta NGC 4490 dvoh potencijnih nadyaskravih rentgenivskih dzherel Cikavist astronomiv do takih dzherel zumovlena tim sho yih svitnist perevishuye mezhu Eddingtona dlya nejtronnih zir i navit dlya chornih dir zoryanoyi masi Napevno nevidomo yakij mehanizm zabezpechuye viprominyuvannya modelyuyetsya vuzkospryamovane viprominyuvannya ob yektiv zoryanoyi masi akreciya na chorni diri serednoyi masi ta nad edingtonivska emisiya Dani sposterezhenNadyaskravi dzherela rentgenivskogo viprominyuvannya buli vidkriti u 1980 ti observatoriyeyu Ejnshtejna HEAO 2 Piznishi sposterezhennya zdijsneni ROSAT a znachnij progres dosyagnuto rentgenivskimi observatoriyami XMM Newton ta Chandra yaki mali znachno vishi spektralnu ta kutovu rozdilnu zdatnist Oglyad teleskopa Chandra pokazuye sho zdebilshogo traplyayetsya lishe odne take dzherelo na galaktiku vtim u bilshosti galaktik yih vzagali ne znajdeno Nadyaskravi rentgenivski dzherela znajdeno v usih tipah galaktik ale chastishe voni zustrichayutsya v galaktikah z oznakami zoreutvorennya ta u vzayemodiyuchih galaktikah Deyaka chastina znajdenih dzherel naspravdi ye fonovimi kvazarami jmovirnist togo sho ce fonove dzherelo visha v eliptichnih galaktik nizh u spiralnih ModeliToj fakt sho nadyaskravi rentgenivski dzherela mayut svitnist vishu za edingtonivsku svitnist ob yektiv zoryanoyi masi dozvolyaye pripustiti sho voni vidriznyayutsya vid zvichajnih rentgenivskih podvijnih Rozrobleno kilka modelej poyasnennya nadyaskravih rentgenivskih dzherel i mozhe buti sho dlya riznih dzherel pidijdut rizni modeli Vuzkospryamovanij promin angl Beamed emission yaksho viprominyuvannya dzherela vuzkospryamovane obmezhennya Eddingtona ne porushuyetsya po pershe tomu sho faktichna svitnist dzherela mensha nizh obchislena za umovi izotropnosti po druge tomu sho akretovanij gaz mozhe nadhoditi z odnogo napryamku a fotoni viprominyuvatimutsya v inshomu Modelyuvannya pokazuye sho dzherela zoryanih mas mozhut dosyagnuti svitnosti do 1040 erg s 1033 Vat Cogo dostatno shob poyasniti viprominyuvannya bilshosti dzherel ale zamalo dlya poyasnennya najyaskravishih Yaksho dzherelo maye zoryanu masu ta termalnij spektr jogo temperatura maye buti visokoyu u stalih Bolcmana kT 1 tis elektronvolt a kvaziperiodichnih oscilyacij ne maye buti Chorni diri serednoyi masi angl Intermediate mass black holes Dosi u prirodi sposterigalisya chorni diri lishe dvoh vidiv iz masami u desyatki mas Soncya ta z masami miljoni abo milyardi mas Soncya Pershi ye chornimi dirami zoryanoyi masi zaklyuchnoyu stadiyeyu zhittya masivnih zir a drugi nadmasivnimi chornimi dirami sho isnuyut u yadrah galaktik Chorni diri serednoyi masi z masami vid soten do tisyach mas Soncya ye gipotetichnim tretim vidom chornih dir Voni dosit legki shob ne zaglibitisya do centra yih ridnih galaktik vnaslidok dinamichnogo tertya ale dostatno masivni shob nadyaskravo viprominyuvati v rentgeni bez porushennya mezhi Eddingtona Chorna dira serednoyi masi u visokomu m yakomu stani maye mati termalnij komponent vid akrecijnogo diska z maksimumom na vidnosno nizkih temperaturah kT 0 1 tis elektronvolt ta mozhe demonstruvati kvaziperiodichnu oscilyaciyu na vidnosno nizkih chastotah U deyakih naukovih publikaciyah argumentom na korist viznannya okremih dzherel kandidatami u chorni diri serednoyi masi ye analogiya rentgenivskogo spektra yak zbilshenih u masshtabi rentgenivskih podvijnih z chornimi dirami zoryanih mas Za sposterezhennyami spektri rentgenivskih podvijnih prohodyat cherez rizni perehidni stani Najbilsh znachushim z cih staniv ye nizkij zhorstkij stan ta visokij m yakij stan div Remillard amp McClintock 2006 Nizkij zhorstkij stan abo stan dominuvannya stupenevoyi zalezhnosti harakterizuyetsya poglinenim stupenevo zalezhnim rentgenivskim spektrom zi spektralnim indeksom vid 1 5 do 2 0 zhorstkij rentgenivskij spektr Istorichno cej stan asociyuyetsya z nizhchoyu yaskravistyu hocha za sposterezhennyami suputnikiv napr RXTE ce ne obov yazkovo tak Visokij m yakij stan harakterizuyetsya poglinenim termalnim komponentom chorne tilo z temperaturoyu diska u kT 1 0 tis elektronvolt ta stupenevoyu zalezhnistyu spektralnij indeks 2 5 Prinajmni odne nadyaskrave dzherelo Holmberg II X 1 sposterigalos u stanah zi spektrami harakternimi j dlya visokogo i dlya nizkogo staniv Ce mozhe svidchiti pro te sho deyaki nadyaskravi rentgenivski dzherela ye akretuyuchimi chornimi dirami serednih mas div Winter Mushotzky Reynolds 2006 Fonovi kvazari znachna chastina nadyaskravih rentgenivskih dzherel yaki sposterigalis naspravdi ye fonovimi dzherelami Taki dzherela mozhut buti identifikovani za duzhe nizkimi temperaturami tobto m yakij nadlishok u PG kvazariv Zalishki nadnovih zalishki yaskravih nadnovih mozhut dosyagati svitnosti 1039 erg s 1032 Vat Yaksho rentgenivske dzherelo ye zalishkom nadnovoyi vono ne maye buti zminnim u korotkostrokovomu periodi odnak maye postupovo tmyanishati protyagom dekilkoh rokiv Primitni nadyaskravi rentgenivski dzherelaHolmberg II X 1 ce vidome nadyaskrave dzherelo roztashovane v karlikovij galaktici Chislenni sposterezhennya za dopomogoyu XMM zafiksuvali ce dzherelo j u nizkomu zhorstkomu stani j u visokomu m yakomu sho dozvolyaye pripustiti sho dzherelo ye abo zbilshenoyu v masshtabi rentgenivskoyu podvijnoyu abo chornoyu diroyu serednoyi masi na yaku vidbuvayetsya akreciya M74 mozhlivo mistit chornu diru serednoyi masi za sposterezhennyami Chandri 2005 r M82 X 1 stanom na zhovten 2004 roku ce bulo najyaskravishe rentgenivske dzherelo j chasto poznachalos yak najimovirnishij kandidat u chornu diru serednoyi masi M82 X1 asociyuyetsya iz zoryanim skupchennyam rentgenivske viprominyuvannya maye kvaziperiodichni oscilyaciyi ta modulyaciyu z periodom 62 dni M82 X 2 nezvichajne rentgenivske dzherelo 2014 roku vidkrito sho ce pulsar a ne chorna dira M101 X1 odne z najyaskravishih rentgenivskih dzherel zi svitnistyu do 1041 erg s 1034 Vat Ce rentgenivske dzherelo zbigayetsya za roztashuvannyam iz vidimim dzherelom yaki bulo interpretovano yak zorya nadgigant tomu vono mozhe buti rentgenivskoyu podvijnoyu NGC 1313 X1 ta X2 NGC 1313 spiralna galaktika u suzir yi Sitki maye dva nadyaskravi rentgenivski dzherela Ci dva dzherela mayut nizkotemperaturni diskovi komponenti sho vvazhayetsya mozhlivim dokazom isnuvannya v nih chornih dir serednoyi masi Div takozhRentgenivske viprominyuvannya Chorna dira serednoyi masi Rentgenivska astronomiyaPrimitkiSwartz D A ta in Oct 2004 The Ultraluminous X Ray Source Population from the Chandra Archive of Galaxies The Astrophysical Journal Supplement Series 154 2 519 539 arXiv astro ph 0405498 Bibcode 2004astro ph 5498S doi 10 1086 422842 Merritt David 2013 Princeton NJ Princeton University Press ISBN 9781400846122 Arhiv originalu za 5 grudnya 2019 Procitovano 5 travnya 2016 Miller J M ta in Oct 2004 A Comparison of Intermediate Mass Black Hole Candidate Ultraluminous X Ray Sources and Stellar Mass Black Holes The Astrophysical Journal 614 2 L117 L120 arXiv astro ph 0406656 Bibcode 2004astro ph 6656M doi 10 1086 425316 Bachetti M Harrison F A Walton D J Grefenstette B W Chakrabaty D Furst F Barret D ta in 9 zhovtnya 2014 An ultraluminous X ray source powered by an accreting neutron star Nature T 514 7521 s 202 204 arXiv 1410 3590 Bibcode 2014Natur 514 202B doi 10 1038 nature13791 Kuntz K D ta in Feb 2005 The Optical Counterpart of M101 ULX 1 The Astrophysical Journal 620 1 L31 L34 Bibcode 2005ApJ 620L 31K doi 10 1086 428571 Irion R 23 lipnya 2003 Arhiv originalu za 24 bereznya 2012 Procitovano 5 travnya 2016 Miller J M ta in Mar 2003 X ray Spectroscopic Evidence for Intermediate Mass Black Holes Cool Accretion Disks in Two Ultraluminous X Ray Sources Astrophysical Journal Letters 585 1 L37 L40 arXiv astro ph 0211178 Bibcode 2003ApJ 585L 37M doi 10 1086 368373 Remillard Ronald A McClintock Jeffrey E Sep 2006 X Ray Properties of Black hole Binaries Annual Review of Astronomy amp Astrophysics 44 1 49 92 arXiv astro ph 0606352 Bibcode 2006ARA amp A 44 49R doi 10 1146 annurev astro 44 051905 092532 Winter L M ta in Oct 2006 XMM Newton Archival Study of the ULX Population in Nearby Galaxies Astrophysical Journal 649 2 730 752 arXiv astro ph 0512480 Bibcode 2006ApJ 649 730W doi 10 1086 506579