WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 |

ружены косвенно, по периодическим изменениям р = 1,4 – 9 суток, эксцентриситеты орбит близки к лучевых скоростей оптической ОВ звезды. Поиск нулю: е = 0 – 0,1. Помимо переменности, связанной релятивистских спутников у “убегающих” ОВ звезд с орбитальным движением компонент (рентгеновпроводился в последние годы рядом групп. Приские и оптические затмения, эффекты эллипсоимерно у десятка “убегающих” ОВ звезд были обнадальности и “отражения” в оптическом диапазоне), ружены квазипериодические изменения лучевых в таких “стационарных” массивных рентгеновских скоростей с амплитудой 10 – 30 км/с и периодами двойных системах наблюдается долгопериодичес1 – 100 суток. Во всех случаях строгая периодичкая рентгеновская и оптическая переменность, поность изменений лучевых скоростей пока не доказавидимому, связанная с эффектами прецессии оси на и для этого требуются дальнейшие наблюдения.

вращения оптической звезды или аккреционного В последнее время открыты два радиопульсара в диска. Рентгеновские источники в таких системах – двойных системах с ОВ компонентами: PSR 1259-63 аккрецирующие нейтронные звезды и черные ды(p = 7,8 лет, e = 0,97) и пульсар в Малом Магеллано- ры. Нейтронные звезды проявляются как рентгевом облаке (р = 52 дня, е = 0,80). Очень большие новские пульсары с периодами пульсаций 0,7 – 600 с.

значения эксцентриситетов этих двойных систем Это связано с тем, что нейтронная звезда быстро, ‹8, вращается и имеет сильное (порядка 1012 Гс) маг- удивительными свойствами, что его по праву назынитное поле, которое канализирует плазму из внут- вают загадкой века.

ренних частей аккреционного диска на магнитные Свое название объект SS433 получил по порядполюсы нейтронной звезды. В местах столкновения ковому номеру в каталоге Стефенсона и Сандулика, плазмы с поверхностью нейтронной звезды образусодержащем звезды с сильными эмиссионными лиются два горячих рентгеновских пятна. Поскольку ниями водорода. Объект ассоциирован с радио- и ось вращения нейтронной звезды не совпадает с рентгеновским источниками и локализован в центосью магнитного поля, наблюдатель видит эффект ре пекулярного остатка вспышки сверхновой W50.

маяка: горячие пятна то видны наблюдателю, то экВ 1979 году появилось сенсационное сообщение ранируются от него телом нейтронной звезды, что и группы американских астрофизиков, руководимой приводит к явлению рентгеновского пульсара. Три Брюсом Маргоном, которые открыли в оптическом массивные рентгеновские двойные системы с ОВ спектре SS433 три системы линий излучения водосверхгигантами содержат массивные (масса более рода и нейтрального гелия, две из которых были трех солнечных) рентгеновские источники (Cyg X-1, смещены относительно своего нормального положеLMC X-3 и LMC X-1).

ния на громадную величину, достигающую ± 900, причем положение этих смещенных линий не остаСуществует класс рентгеновских двойных сисется постоянным: они перемещаются по спектру в тем, содержащих в качестве оптических компонент синюю и красную части с периодом около 164 субыстровращающиеся звезды Ве умеренных масс ток. Эта уникальная особенность SS433 совместима (6 – 20MC) главной последовательности. Это так нас представлением о том, что движущиеся эмиссионзываемые массивные рентгеновские транзиентные ные линии в его спектре формируются в двух протиисточники. Оптические звезды здесь не заполняют воположно направленных коллимированых (угол свои полости Роша. Орбитальные периоды велики:

расходимости меньше 1° ) выбросах газа (джетах), p = 10 – 1000 суток, эксцентриситеты орбит значикоторые вырываются из внутренних частей аккретельны: e = 0,2 – 0,8. Рентгеновские источники – ционного диска с релятивистскими скоростями аккрецирующие нейтронные звезды, в большинстпримерно 80000 км/с (0,27 от скорости света). Акве случаев – рентгеновские пульсары с периодами креционный диск и коллимированые выбросы (ко0,07 – 6000 c. Характерная особенность этих систем – торые ему перпендикулярны) прецессируют с периовспышки рентгеновского излучения длительностью дом около 164 суток, причем угол между выбросами порядка месяца (светимость в максимуме порядка и осью прецессии составляет приблизительно 20°, а 1038 – 1039 эрг/с ). Рентгеновские вспышки преимуось прецессии перпендикулярна плоскости орбиты щественно происходят вблизи момента прохождедвойной системы и наклонена по отношению к луния аккрецирующей нейтронной звезды через печу зрения на угол примерно 79°.

риастр орбиты, где плотность экваториального звездного ветра Ве звезды максимальна. РентгеновВ настоящее время установлено, что объект ская светимость в спокойном состоянии у таких сиSS433 представляет собой массивную рентгеновстем порядка 1033 – 1034 эрг/с.

скую двойную систему с периодом 13,1 суток, состоящую из нормальной оптической ОВ звезды, переполняющей свою полость Роша, и релятивистского Стадия рентгеновской двойной системы продолжается очень недолго: порядка 103 – 104 лет. Когда звезда OB2 окончательно заполнит свою полость ' Роша, истечение вещества через внутреннюю точку Прецессирующий аккреционный Лагранжа будет происходить в темпе, соответствуюдиск щем времени тепловой релаксации звезды и достигающем для массивных звезд 0,0001 – 0,001 солнечных масс в год. В этом случае рентгеновское излучение полностью поглощается в оптически толстом аккреционном диске и реализуется сверхкритический режим аккреции, когда сила давления радиации Нормальная превосходит силу гравитационного притяжения в звезда к Земле диске. На месте рентгеновского источника наблюдается оптически яркий аккреционный диск, из которого под действием давления радиации происхоРис. 4. Модель объекта SS433 как массивной рендит мощное истечение вещества. Рентгеновская теновской двойной системы с прецессирующим двойная система в этом случае по своим наблюдааккреционным диском вокруг релятивистского тельным проявлениям чрезвычайно похожа на знаобъекта. Показаны релятивистские джеты, перменитый объект SS433, который обладает столь пендикулярные плоскости аккреционного диска.



.. I объектом (система C+WR2). Выброшенная за пределы двойной системы общая оболочка “ нагребает” межзвездный газ и образует кольцевую туманность вокруг системы C+WR2. Подобные кольцевые ту1 манности размером около 1 парсека наблюдаются примерно у двух десятков звезд WR.

0,8 0 0,2 0,4 0,6 0,8 То, что стадия вторичного обмена масс в режиме Фаза с общей оболочкой действительно реализуется в природе, доказывается недавним открытием звезды Рис. 5. Оптическая кривая блеска SS433, охватыWR в очень короткопериодической рентгеновской вающая один прецессионный 164-дневный цикл.

двойной системе Cyg X-3. Очень короткий орбиВидны затмения аккреционного диска оптической тальный период (4,8 часа) этой системы свидетельзвездой с периодом 13,1 суток. Глубина затмений ствует об интенсивной потере массы и углового мои внезатменный блеск меняются в связи с прецессией аккреционного диска.

мента, который мог реализоваться на стадии двойной системы с общей оболочкой.

объекта, окруженного толстым аккреционным дис WR ком, прецессирующим с периодом приблизительно 164 суток. Таким образом, объект SS433 подобен Образовавшиеся в результате вторичного обмерентгеновской двойной системе Cyg X-1 или Cen X-3 на масс в ТДС звезды WR2 “второго поколения” с той лишь разницей, что оптическая звезда в систе- должны обладать большими пространственными ме SS433 находится на более продвинутой стадии скоростями и иметь в среднем большие высоты z ядерной эволюции, переполняет свою полость Ро- над галактической плоскостью в силу импульса, поша и истекает на релятивистский объект в тепловой лученного двойной системой в результате взрыва шкале времени релаксации. Это приводит к явле- сверхновой. Кроме того, C+WR2 системы могут нию сверхкритической аккреции на релятивист- быть окружены кольцевыми туманностями.

ский объект. Появление релятивистских сильно А.В. Тутуков и Л.Р. Юнгельсон, а также Э. Ван коллимированых выбросов вещества, вырывающихден Хейвел в 1973 – 1976 годах высказали идею о ся из центральных частей толстого аккреционного том, что звезды WR, окруженные кольцевыми тудиска, является новой и неожиданной особенностью манностями, могут быть двойными C+WR2 систесверхкритического режима аккреции. Поскольку мами, то есть C+OB2 системами на стадии после ' стадия эволюции объекта SS433 очень кратковревторичного обмена масс.

менна, таких объектов должно быть очень мало в ГаИнтенсивный поиск проявлений двойственнослактике – порядка единиц.

ти (периодическая переменность блеска и лучевых В системе SS433 реализуется неожиданный для скоростей) у ряда одиночных звезд WR, имеющих теории эволюции массивных ТДС режим вторично- большие z и окруженных кольцевыми туманностяго обмена масс, когда переполнение звездой OB2 ми, привел к выделению около десятка звезд WR, у ' своей полости Роша ведет к формированию сверх- которых можно подозревать наличие релятивисткритического аккреционного диска вокруг реляти- ских спутников. Среди таких звезд WR две с увевистского объекта, из которого и осуществляется ренностью могут быть отнесены к классу двойных интенсивный унос массы и углового момента за с “невидимыми” спутниками: HD 50896 (WN5, пределы двойной системы. p = 3,763 суток, z = - 279 парсек, расположена в центре кольцевой туманности RCW11) и HD Классическая теория эволюции массивных ТДС (WN7, p = 4,327 суток, z = 1032 парсека).

предсказывает иной режим вторичного обмена масс – Решающим в пользу присутствия релятивистчерез формирование общей оболочки. При скороского спутника было бы обнаружение мощного (пости потери массы звездой OB2 через точку Лагранжа ' рядка 1038 эрг/с) рентгеновского излучения от таких 0,0001 – 0,001 солнечных масс в год релятивистзвезд WR. Однако недавние наблюдения с борта обский объект из-за наличия так называемого серватории “Эйнштейн” показали, что рентгеновэддингтоновского предела не может аккрецировать ское излучение от таких звезд WR (в том числе и от все вещество, поступающее в аккреционный диск, упомянутых выше HD 50896 и HD 197406) не препоэтому подавляющая часть вещества (свыше 99%) вышает 1033 эрг/с, что слишком мало для аккрецидолжна уходить за пределы двойной системы, унося рующих нейтронных звезд или черных дыр. Поэтомассу и угловой момент. В этом случае должна му вопрос о природе невидимых спутников в сформироваться общая оболочка, в которой реляданном случае пока остается открытым.

тивистский объект интенсивно тормозится. Угловой орбитальный момент релятивистского объекта Недавнее открытие звезды WR в пекулярной копри этом передается общей оболочке, которая быс- роткопериодической рентгеновской двойной систетро теряется. В итоге на месте звезды OB2 образует- ме Cyg X-3 доказало реальное существование двой' ся вторая звезда WR (WR2) в паре с релятивистским ных систем C+WR2, образовавшихся в результате, ‹8, вторичного обмена масс в массивных ТДС на ста- с быстрым осевым вращением. Строго периодичесдии с общей оболочкой. ки повторяющиеся импульсы радиоизлучения пульсара обусловлены переработкой энергии вращения нейтронной звезды в направленное радиоиз лучение через посредство сильного магнитного по ля. Известные радиопульсары в двойных системах Существует еще один путь эволюции массивной содержат в качестве спутников нейтронную звезду, ТДС на стадии после завершения вторичного обмебелый карлик, массивную ОВ звезду и даже планена масс. Наиболее тесные двойные C+OB2 системы ' ты. Периоды вращения пульсаров в двойных систес нейтронными звездами или черными дырами на мах лежат в пределах 0,0016 – 1 секунда и в среднем стадии с общей оболочкой могут из-за сильного значительно короче, чем периоды одиночных пульторможения релятивистского объекта в оболочке саров. Это связано с тем, что во время вторичного образовать одиночные объекты с ядрами, состояобмена масс в массивной ТДС нейтронная звезда щими из нейтронной звезды или черной дыры (ресильно раскручивается, аккумулируя значительную лятивистский объект в этом случае “падает” в центр долю орбитального углового момента двойной сиснормальной OB2 звезды). Подобные объекты (на' темы. Орбитальные периоды двойных радиопульсазываемые объектами Ландау–Торна–Житков1) такров лежат в пределах 0,2 – 1300 суток, эксцентрисиже должны обладать большими пространственнытеты орбит e = 0 – 0,97.





ми скоростями и иметь большие высоты z над галактической плоскостью, поскольку они образовались в двойной системе, испытавшей взрыв сверхновой.

Сравнение современных представлений об эвоСогласно теории, объекты Ландау–Торна–Житлюции ТДС разных типов с данными наблюдений и ков должны сильно отличаться по наблюдательным их интерпретации приводит к выводу о том, что тепроявлениям от звезд WR, например быть полноория в целом правильно описывает эволюцию ТДС.

стью конвективными красными сверхгигантами.

Теория ставит новые наблюдательные задачи по исОднако для окончательного отождествления объекследованию ТДС на разных стадиях эволюции. В то тов Ландау–Торна–Житков с наблюдаемыми объже время современные наблюдения ТДС и их инектами требуются дальнейшие усилия как теоретитерпретация в ряде случаев ставят перед теорией ков, так и наблюдателей.

новые задачи, стимулирующие ее дальнейшее развитие. Это обеспечивает прогресс наших знаний об WRэволюции ТДС и их связи с образованием таких экстремальных объектов, как нейтронные звезды и Взрыв второй звезды WR (WR2) в двойной систечерные дыры.

ме C+WR2 с релятивистским объектом в большинстве случаев приводит к распаду двойной системы, Отметим два достижения в области исследования поскольку в этом случае взрывается компонента ТДС на поздних стадиях эволюции, которые принбольшей массы. Распад системы приводит к образо- ципиально важны для фундаментальной физики.

ванию двух быстролетящих релятивистских объек1. Надежное свидетельство существования гратов. При специфической асимметрии взрыва сверхвитационных волн в природе, полученное по данновой система может не распасться, и в этом случае ным о вековом укорочении орбитального периода может образоваться двойная система, состоящая из двойного радиопульсара PSR 1913+16. Эта работа двух релятивистских объектов с пространственной удостоена Нобелевской премии.

скоростью центра масс в сотни километров в секунду и большим эксцентриситетом орбиты. Пример 2. Надежные определения масс десяти кандитакой системы: двойной радиопульсар PSR 1913+16, датов в черные дыры в рентгеновских двойных сикоторый демонстрирует укорочение орбитального стемах Cyg X-1, LMC X-1, LMC X-3, A0620-00, периода за счет уноса энергии и углового момента V404 Cyg, XN Mus 1991, QZ Vul, XN Sco 1994, XN излучением гравитационных волн в строгом колиOph 1977, XN Per 1992. Во всех этих случаях масса чественном соответствии с предсказаниями общей рентгеновского источника превышает 3 солнечных теории относительности А. Эйнштейна.

массы, а его радиус меньше радиуса Земли. ЗамечаВ последние годы число открытых двойных рательно то, что ни один из этих массивных рентгедиопульсаров достигло 42 (полное число известных новских источников не является рентгеновским радиопульсаров около 700). Известно, что радиопульсаром.

пульсар представляет собой сильно намагниченную (магнитное поле порядка 1012 Гс) нейтронную звезду Таким образом, современные наблюдательные данные по релятивистским объектам в тесных двойПо имени Л.Д. Ландау, К. Торна из Калифорнийского ных системах согласуются с предсказаниями общей технологического института и польки Анны Житков.

теории относительности.

.. : нескольких ангстрем и меньше. Оно возникает при нагреве вещества до очень высоких температур – более миллиона кельвинов.

Белый карлик – звезда, состоящая из вещества, Полость Роша – полость около звезды в тесной свойства которого определяются законами не класдвойной системе, где притяжение звезды преобласической, а квантовой механики (вырожденный дает. Полости Роша вокруг первой и второй звезд в электронный газ). Это конечная стадия эволюции двойной системе соприкасаются друг с другом в звезды с массой порядка солнечной. Радиус белого точке Лагранжа.

карлика порядка радиуса Земли. Плотность вещества – около 1 тонны в кубическом сантиметре.

Гравитационные волны – переменное гравитационное поле, излучающееся в пространство со скоНейтронная звезда состоит в основном из выростью света ускоренно движущимися телами. Их рожденных нейтронов, упакованных до плотности существование предсказывается ОТО А. Эйнштейна.

атомного ядра. Это конечная стадия эволюции звезды с массой порядка нескольких солнечных. Радиус нейтронной звезды порядка десяти километров.

Плотность вещества достигает миллиарда тонн в 1. Асланов А.А.,Колосов Д.Е., Липунова Н.А., Хрузина Т.С., кубическом сантиметре.

Черепащук А.М. Каталог тесных двойных звезд на поздних стадиях эволюции. М.: Изд-во МГУ, 1989.

Pages:     | 1 || 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.