Рентгеновский Млечный Путь еще ждет своего Галилея
|
Новую гипотезу, объясняющую происхождение большей части галактического рентгеновского излучения, предложили российские астрофизики Михаил Ревнивцев и Сергей Сазонов.
Около 70% рентгеновского излучения нашей Галактики, которое регистрирует, например, орбитальная обсерватория «Чандра», не удается связать с какими-то отдельными источниками. Оно регистрируется как непрерывное диффузное рентгеновское свечение. Такое излучение могут давать протяженные облака горячего разреженного газа.
Однако газовая гипотеза сталкивается с рядом трудностей. Дело в том, что частицы горячего газа движутся с такой скоростью, что притяжение Галактики не может их удержать. Поэтому горячий газ должен быстро покидать Галактику, а значит, должен существовать источник, постоянно восполняющий потери. Таким источником могут быть вспышки сверхновых звезд, однако тогда их должно быть гораздо больше, чем показывают наблюдения.
По мнению Михаила Ревнивцева и Сергея Сазонова из российского Института космических исследований (ИКИ), работающих сейчас в Институте астрофизики им. Макса Планка (Max Planck Institute for Astrophysics) в Гарчинге (Германия), рентгеновский фон можно объяснить существованием миллионов отдельных источников, которые современные инструменты не способны увидеть по отдельности. Такая же ситуация была с видимым диффузным свечением Млечного Пути, пока первые телескопические наблюдения Галилея не показали, что в действительности это совокупное излучение огромного количества отдельных звезд (впрочем, есть мнение, что об этом догадывались и немного ранше).
В подтверждение своей гипотезы авторы приводят сравнение данных двух обзоров неба. Один, в инфракрасном диапазоне, был выполнен спутником COBE (Cosmic Background Explorer), запущенным в 1989 году, а другой, рентгеновский, — спутником RTXE (Rossi X-ray Timing Explorer), работающим на орбите с 1995 года. Оказалось, что положения максимумов интенсивности излучения в обоих обзорах совпадают. Большая часть инфракрасного излучения, зарегистрированного COBE, связана с многочисленными старыми холодными звездами — красными карликами. Это наводит на мысль, что и диффузное рентгеновское излучением Галактики тоже связано со звездами.
В качестве возможных источников этого излучения астрофизики называют в первую очередь белые карлики, входящие в двойные системы и образующие так называемые катклизмические переменные звезды. Такие белые карлики перетягивают на себя вещество со звезды-компаньона. При этом вещество разогревается и начинает излучать в рентгеновском диапазоне. Белые карлики образуются из звезд, сравнимых по массе с Солнцем, которые несколько крупнее красных карликов и поэтому эволюционируют быстрее. Но распределение этих двух типов звезд в пространстве должно быть сходным.
Другим источником могут быть обычные «активные» звезды. Как известно, вещество солнечной короны разогрето до нескольких миллионов градусов и излучает в рентгеновском диапазоне. Во время солнечных вспышек это излучение может заметно усиливаться. Конечно, оно всё равно остается довольно слабым по сравнению с излучением Солнца в видимом диапазоне, но суммарное рентгеновское излучение сотен миллионов звезд может дать заметный вклад в общий рентгеновский фон Млечного Пути.
По оценкам исследователей, в Галактике может быть более миллиона катаклизмических переменных и около миллиарда активных звезд. Это цифры примерно на два порядка больше принятых оценок. Однако, например, астрофизик Койи Мукаи (Koji Mukai) из американского Центра космических полетов им. Годдарда (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, US) указывает, что, по его расчетам, катаклизмических переменных в Галактике должно быть даже еще больше — порядка 10 миллионов.
Предложенная гипотеза устраняет проблему несоответствия ожидаемого и наблюдаемого темпа вспышек сверхновых. Однако пока рано говорить о том, что она легко завоюет признание среди специалистов. Например, японский астрофизик Кен Ибисава (Ken Ebisawa), наблюдавший диффузное рентгеновское свечение с помощью космической обсерватории «Чандра», считает, что предложенные механизмы не обеспечивают необходимой интенсивности рентгеновского излучения, пишет New Scientist.
Для прямой проверки новой гипотезы необходимы рентгеновские телескопы нового поколения, обладающие большей чувствительностью и, главное, разрешением. В частности, сейчас в NASA разрабатывается система Constellation X — группа рентгеновских спутников, которые смогут работать в единой связке. Возможно, именно они сделают в рентгене то, что в оптике сделал Галилей четыре века назад.
Ну, а пока остается лишь сопоставлять теоретические модели со спектром излучения и его распределением по небу, что, конечно, оставляет довольно широкий простор для гипотетических построений.
Александр Сергеев
