Введение. Рентгеновская астрономия-раздел наблюдательной и теоретической астрофизики, исследующий источники космического рентгеновского излучения в области длин волн от

Рентгеновская астрономия - раздел наблюдательной и теоретической астрофизики, исследующий источники космического рентгеновского излучения в области длин волн от 100 до 0,3 мкм. В шкале энергий фотонов этот диапазон соответствует 0,1-30 КэВ, однако обе границы определены довольно условно. Для проведения астрономических наблюдений в этой области длин волн аппаратура поднимается за пределы земной атмосферы с помощью ракет или искусственных спутников Земли, так как рентгеновские лучи сильно поглощаются в атмосфере. Жёсткое рентгеновское излучение можно наблюдать с высот около 40 км с высотных аэростатов.

Рентгеновское излучение Солнца впервые было обнаружено 5 августа 1948 в США с ракеты, хотя существование такого излучения предсказывалось и ранее на основании геофизических данных об ионосфере Земли. К середине 70-х гг. XX в. солнечное рентгеновское излучение детально исследовано во всей области спектра. Наличие на диске Солнца активных областей приводит к появлению жёсткого рентгеновского и даже гамма-излучения (Рис. 1-1).

Рис. 1-1. Рентгеновское излучение Солнца во время вспышки

В основном непрерывный спектр имеет тепловой характер с температурой от 10⁶ и до 2×10⁷ К, однако в начале развития вспышки наблюдается и нетепловая компонента. Рентгеновское излучение генерируется в пределах солнечной короны, а также в хромосфере и в переходной, чрезвычайно узкой по высоте области солнечной атмосферы. Обнаружено также и гамма-излучение вспышек, включая линейчатое. В рентгеновском спектре присутствуют линии многократно ионизованных элементов: Fe, Ni, Mn, Ar, Co и др. В основном наблюдаются спектры водородоподобных атомов, имеющих только один оставшийся электрон.

Дискретные источники рентгеновского космического излучения были случайно открыты в 1962 при поиске рентгеновского флуоресцентного излучения Луны под действием космических лучей. К 1975 зарегистрировано более 150 источников. Большая их часть концентрируется к плоскости Галактики, что свидетельствует об их немногочисленности (по различным оценкам, в Галактике всего 10³-10⁴ таких источников) и преимущественном расположении в галактическом диске (Рис. 1-2).

Рис. 1-2. Рентгеновское излучение источников в плоскости галактического диска

Помимо дискретных источников рентгеновского излучения, наблюдается изотропный рентгеновский фон, спектр которого в области от 1 до 1000 КэВ в первом приближении аппроксимируется степенным законом. Изотропный фон, по-видимому, имеет внегалактическое происхождение, однако механизм его излучения до сих пор не ясен. Среди вероятных гипотез рассматриваются: обратный комптон-эффект межгалактических электронов на инфракрасных фотонах активных галактик и на субмиллиметровых квантах фонового реликтового излучения, наложение излучения многих неразрешимых далёких внегалактических источников, тепловое излучение горячего межгалактического газа, а также различные комбинации этих механизмов.

Космический комплекс «Спектр-РГ» предназначен для получения информации о межгалактическом газе в скоплениях галактик, сверхмассивных черных дырах в ядрах активных галактик, галактических источниках рентгеновского излучения (черные дыры и нейтронные звезды в двойных звездных системах, остатки вспышек сверхновых, горячий межзвездный газ, горячие короны обычных звезд), а также для исследования транзиентных рентгеновских источников и космических гамма всплесков.

Основными научно-техническими задачами космического комплекса являются:

· создание космической астрофизической обсерватории на орбите искусственного спутника Земли или в окрестности либрационной точки L2

для наблюдения астрофизических объектов в рентгеновском и «мягком»

гамма диапазоне электромагнитного спектра;

· проведение обзора всего неба в режиме сканирования с высокой

чувствительностью, угловым и энергетическим разрешением в

рентгеновском диапазоне длин волн;

· проведение детальных исследований в режиме трехосной стабилизации

тщательно отобранных областей на небе и новых источников в

рентгеновском и «мягком» γ-диапазонах электромагнитного спектра.

Дата добавления: 2014-10-31