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
Рентге́нівська астроно́мія — розділ астрофізики, що досліджує космічні об'єкти за їх рентгенівським випромінюванням з енергією 0,1—100 кЕв, тобто, з довжиною електромагнітної хвилі 10—0,01 нм.
Атмосфера Землі інтенсивно поглинає рентгенівське випромінювання на висотах 30—100 км, тому його спостереження можливі лише з великих висот.
Історія
До 70-х років XX-го сторіччя рентгенівське обладнання піднімали за допомогою висотних балонів (h~30—40 км) та ракет (до 500 км). Час спостережень становив від кількох хвилин (для ракет) до кількох годин (для балонів). Рентгенівське випромінювання Сонця було вперше виявлено 1948 року з борту ракети в США.
Дискретне джерело в сузір'ї Скорпіона було випадково виявлено групою американських дослідників під керівництвом Ріккардо Джакконі 1962 року, коли вони намагалися виявити рентгенівську флюоресценцію поверхні Місяця під дією космічних променів. Джерело отримало позначення . Як стало відомо пізніше, це найпотужніше після Сонця рентгенівське джерело на небосхилі. У тому ж експерименті було виявлено фонове рентгенівське випромінювання небосхилу.
Із виведенням на орбіту штучних супутниках з рентгенівськими телескопами на борту можливості рентгенівської астрономії надзвичайно розширилися.
Першу таку обсерваторію запустили США 12 грудня 1970 року з полігону в Кенії. Вона отримала назву «Ухуру» (англ. Uhuru), що мовою суахілі означає «воля».
За допомогою рентгенівського телескопа на супутнику HEAO-2 («обсерваторія Ейнштейна»), запущеного 1978 року, було відкрито тисячі рентгенівських джерел.
Методи реєстрації
Детектори рентгенівського випромінювання поділяють на два типи:
- Пропорційні лічильники — засновані на явищі фотоефекту, зазвичай наповнені інертним газом (Ar, Xe). Застосовують для реєстрації фотонів з енергією менше 20—30 кЕв.
- Сцинтиляційні лічильники — зазвичай, це кристали йодиду натрію (NaI) чи цезію (CsI), активовані домішками, або ж сцинтилюючі органічні пластмаси. Застосовують для реєстрації фотонів з енергією від 30 кЕв до 10 МЕв (тобто, як жорсткого рентгенівського випромінювання, так і м'якого гамма-випромінювання).
Зазвичай амплітуда імпульсу на виході лічильника пропорційна енергії фотона.
Для м'якої ділянки рентгенівського спектру застосовують відбивальні телескопи. Зазвичай це двозеркальні системи косого (ковзаючого) падіння.
Рентгенівські телескопи
- Рентгенівські космічні телескопи:
- Ухуру (англ. Uhuru)
- Ariel V
- HEAO-2 («обсерваторія Ейнштейна»)
- EXOSAT (англ. European X-ray Observatory SATellite; початкова назва HELIOS — Highly Eccentric Lunar Occultation Satellite)
- ROSAT (нім. Röntgensatellit)
- (англ. Rossi X-ray Timing Explorer)
- ASCA (англ. Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics; назва до запуску — ASTRO-D)
- Чандра (англ. Chandra X-ray Observatory)
- XMM-Newton (High Throughput X-ray Spectroscopy Mission)
- INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory)
- Swift (Swift Gamma-Ray Burst Mission)
- (початкова назва — ASTRO-EII)
- GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope; телескоп Фермі)
- NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array)
Рентгенівські джерела
Найпотужнішим рентгенівським джерелом поблизу Землі є Сонце. Інші рентгенівські джерела поділяють на дві категорії:
- зі значною концентрацією до галактичної площини;
- з рівномірним розподілом на небесній сфері.
Перші об'єкти належать до Чумацького Шляху, а другі є позагалактичними об'єктами.
Окрім дискретних джерел досліджують рентгенівський фон. Він досить ізотропний у жорсткому діапазоні (>10 кЕв), однак має очевидні ознаки анізотропії на м'якій ділянці спектру (<1 кЕв), що пов'язано з його галактичним походженням.
Механізми генерації рентгенівського випромінювання
Виділяють такі механізми генерації астрофізичного рентгенівського випромінювання:
- Гальмівне випромінювання утворюється внаслідок електричної взаємодії вільних електронів із ядрами. Значна кількість рентгенівських фотонів утворюється у плазмі за температури понад мільйон Кельвінів. Зокрема, цей механізм забезпечує основну частину рентгенівського випромінювання сонячної корони.
- Синхротронне випромінювання утворюється внаслідок руху швидких (релятивістських) електронів у магнітному полі.
- Зворотне комптонівське розсіювання низькоенергетичних фотонів на релятивістських частинках призводить до збільшення енергії фотона, внаслідок чого можуть утворюватися фотони рентгенівського діапазону. Наприклад, розсіювання інфрачервоних фотонів с довжиною хвилі близько 20 мкм на електронах з енергією близько 100 МЕв призводить до утворення фотонів з енергією близько 2 кЕв, а розсіювання мікрохвильового реліктового випромінювання на електронах з енергією близько 500 МЕв дає фотони з енергією близько 1 кЕв.
- Лінійчасте випромінювання виникає внаслідок переходу електронів на внутрішні енергетичні рівні у важких іонах. Наприклад, перехід електрона на К-рівень атома Оксигену призводить до випромінювання фотона з енергією 0,5 кЕв, а такий же перехід в атомі Ферруму дає фотон з енергією 6,4 кЕв. Зокрема, цей механізм відповідає за утворення рентгенівського лінійчатого спектру Сонця та оболонок залишків наднових.
Див. також
- Гамма-астрономія
- Комптон (Compton Gamma Ray Observatory, CGRO)
- Ультрафіолетова астрономія
Джерела
- Рентгенівська астрономія // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 400. — .
- В.Г. Курт. Рентгеновская астрономия // Физика космоса : ( )[рос.] : Маленькая энциклопедия / Главный редактор: Р.А. Сюняев ; Редакционная коллегия: Ю.Н. Дрожжин-Лабинский, Я.Б. Зельдович, В.Г. Курт, Р.3. Сагдеев. — Москва : Советская энциклопедия, 1986. — Предисловие к электронной версии 2-го издания энциклопедии «Физика космоса» 6 июля 2004 года.
- Колчинский И. Г., Корсунь А. А., Родригес М. Р. (1977). Джаккони Риккардо. Астрономы. Биографический справочник (на сайте Астронет). отв. редактор Богородский А. Ф. (вид. 2-ге, 416 с.). Киев: Наукова думка.(рос.)
- Sco X-1 // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 466. — .
- УХУРУ // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 491. — .
- Рентгенівські телескопи // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 401—402. — .
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
Rentge nivska astrono miya rozdil astrofiziki sho doslidzhuye kosmichni ob yekti za yih rentgenivskim viprominyuvannyam z energiyeyu 0 1 100 kEv tobto z dovzhinoyu elektromagnitnoyi hvili 10 0 01 nm Atmosfera Zemli intensivno poglinaye rentgenivske viprominyuvannya na visotah 30 100 km tomu jogo sposterezhennya mozhlivi lishe z velikih visot IstoriyaDo 70 h rokiv XX go storichchya rentgenivske obladnannya pidnimali za dopomogoyu visotnih baloniv h 30 40 km ta raket do 500 km Chas sposterezhen stanoviv vid kilkoh hvilin dlya raket do kilkoh godin dlya baloniv Rentgenivske viprominyuvannya Soncya bulo vpershe viyavleno 1948 roku z bortu raketi v SShA Diskretne dzherelo v suzir yi Skorpiona bulo vipadkovo viyavleno grupoyu amerikanskih doslidnikiv pid kerivnictvom Rikkardo Dzhakkoni 1962 roku koli voni namagalisya viyaviti rentgenivsku flyuorescenciyu poverhni Misyacya pid diyeyu kosmichnih promeniv Dzherelo otrimalo poznachennya Yak stalo vidomo piznishe ce najpotuzhnishe pislya Soncya rentgenivske dzherelo na neboshili U tomu zh eksperimenti bulo viyavleno fonove rentgenivske viprominyuvannya neboshilu Iz vivedennyam na orbitu shtuchnih suputnikah z rentgenivskimi teleskopami na bortu mozhlivosti rentgenivskoyi astronomiyi nadzvichajno rozshirilisya Pershu taku observatoriyu zapustili SShA 12 grudnya 1970 roku z poligonu v Keniyi Vona otrimala nazvu Uhuru angl Uhuru sho movoyu suahili oznachaye volya Za dopomogoyu rentgenivskogo teleskopa na suputniku HEAO 2 observatoriya Ejnshtejna zapushenogo 1978 roku bulo vidkrito tisyachi rentgenivskih dzherel Metodi reyestraciyiDetektori rentgenivskogo viprominyuvannya podilyayut na dva tipi Proporcijni lichilniki zasnovani na yavishi fotoefektu zazvichaj napovneni inertnim gazom Ar Xe Zastosovuyut dlya reyestraciyi fotoniv z energiyeyu menshe 20 30 kEv Scintilyacijni lichilniki zazvichaj ce kristali jodidu natriyu NaI chi ceziyu CsI aktivovani domishkami abo zh scintilyuyuchi organichni plastmasi Zastosovuyut dlya reyestraciyi fotoniv z energiyeyu vid 30 kEv do 10 MEv tobto yak zhorstkogo rentgenivskogo viprominyuvannya tak i m yakogo gamma viprominyuvannya Zazvichaj amplituda impulsu na vihodi lichilnika proporcijna energiyi fotona Dlya m yakoyi dilyanki rentgenivskogo spektru zastosovuyut vidbivalni teleskopi Zazvichaj ce dvozerkalni sistemi kosogo kovzayuchogo padinnya Dokladnishe teleskop VolteraRentgenivski teleskopiDokladnishe Rentgenivskij teleskop Rentgenivski kosmichni teleskopi Uhuru angl Uhuru Ariel V HEAO 2 observatoriya Ejnshtejna EXOSAT angl European X ray Observatory SATellite pochatkova nazva HELIOS Highly Eccentric Lunar Occultation Satellite ROSAT nim Rontgensatellit angl Rossi X ray Timing Explorer ASCA angl Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics nazva do zapusku ASTRO D Chandra angl Chandra X ray Observatory XMM Newton High Throughput X ray Spectroscopy Mission INTEGRAL INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory Swift Swift Gamma Ray Burst Mission pochatkova nazva ASTRO EII GLAST Gamma ray Large Area Space Telescope teleskop Fermi NuSTAR Nuclear Spectroscopic Telescope Array Rentgenivski dzherelaDokladnishe Rentgenivski dzherela Najpotuzhnishim rentgenivskim dzherelom poblizu Zemli ye Sonce Inshi rentgenivski dzherela podilyayut na dvi kategoriyi zi znachnoyu koncentraciyeyu do galaktichnoyi ploshini z rivnomirnim rozpodilom na nebesnij sferi Pershi ob yekti nalezhat do Chumackogo Shlyahu a drugi ye pozagalaktichnimi ob yektami Okrim diskretnih dzherel doslidzhuyut rentgenivskij fon Vin dosit izotropnij u zhorstkomu diapazoni gt 10 kEv odnak maye ochevidni oznaki anizotropiyi na m yakij dilyanci spektru lt 1 kEv sho pov yazano z jogo galaktichnim pohodzhennyam Mehanizmi generaciyi rentgenivskogo viprominyuvannyaVidilyayut taki mehanizmi generaciyi astrofizichnogo rentgenivskogo viprominyuvannya Galmivne viprominyuvannya utvoryuyetsya vnaslidok elektrichnoyi vzayemodiyi vilnih elektroniv iz yadrami Znachna kilkist rentgenivskih fotoniv utvoryuyetsya u plazmi za temperaturi ponad miljon Kelviniv Zokrema cej mehanizm zabezpechuye osnovnu chastinu rentgenivskogo viprominyuvannya sonyachnoyi koroni Sinhrotronne viprominyuvannya utvoryuyetsya vnaslidok ruhu shvidkih relyativistskih elektroniv u magnitnomu poli Zvorotne komptonivske rozsiyuvannya nizkoenergetichnih fotoniv na relyativistskih chastinkah prizvodit do zbilshennya energiyi fotona vnaslidok chogo mozhut utvoryuvatisya fotoni rentgenivskogo diapazonu Napriklad rozsiyuvannya infrachervonih fotoniv s dovzhinoyu hvili blizko 20 mkm na elektronah z energiyeyu blizko 100 MEv prizvodit do utvorennya fotoniv z energiyeyu blizko 2 kEv a rozsiyuvannya mikrohvilovogo reliktovogo viprominyuvannya na elektronah z energiyeyu blizko 500 MEv daye fotoni z energiyeyu blizko 1 kEv Linijchaste viprominyuvannya vinikaye vnaslidok perehodu elektroniv na vnutrishni energetichni rivni u vazhkih ionah Napriklad perehid elektrona na K riven atoma Oksigenu prizvodit do viprominyuvannya fotona z energiyeyu 0 5 kEv a takij zhe perehid v atomi Ferrumu daye foton z energiyeyu 6 4 kEv Zokrema cej mehanizm vidpovidaye za utvorennya rentgenivskogo linijchatogo spektru Soncya ta obolonok zalishkiv nadnovih Div takozhGamma astronomiya Kompton Compton Gamma Ray Observatory CGRO Ultrafioletova astronomiyaDzherelaRentgenivska astronomiya Astronomichnij enciklopedichnij slovnik za zag red I A Klimishina ta A O Korsun Lviv Golov astronom observatoriya NAN Ukrayini Lviv nac un t im Ivana Franka 2003 S 400 ISBN 966 613 263 X V G Kurt Rentgenovskaya astronomiya Fizika kosmosa ros Malenkaya enciklopediya Glavnyj redaktor R A Syunyaev Redakcionnaya kollegiya Yu N Drozhzhin Labinskij Ya B Zeldovich V G Kurt R 3 Sagdeev Moskva Sovetskaya enciklopediya 1986 Predislovie k elektronnoj versii 2 go izdaniya enciklopedii Fizika kosmosa 6 iyulya 2004 goda Kolchinskij I G Korsun A A Rodriges M R 1977 Dzhakkoni Rikkardo Astronomy Biograficheskij spravochnik na sajte Astronet otv redaktor Bogorodskij A F vid 2 ge 416 s Kiev Naukova dumka ros Sco X 1 Astronomichnij enciklopedichnij slovnik za zag red I A Klimishina ta A O Korsun Lviv Golov astronom observatoriya NAN Ukrayini Lviv nac un t im Ivana Franka 2003 S 466 ISBN 966 613 263 X UHURU Astronomichnij enciklopedichnij slovnik za zag red I A Klimishina ta A O Korsun Lviv Golov astronom observatoriya NAN Ukrayini Lviv nac un t im Ivana Franka 2003 S 491 ISBN 966 613 263 X Rentgenivski teleskopi Astronomichnij enciklopedichnij slovnik za zag red I A Klimishina ta A O Korsun Lviv Golov astronom observatoriya NAN Ukrayini Lviv nac un t im Ivana Franka 2003 S 401 402 ISBN 966 613 263 X