Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.iki.rssi.ru/comp/2007/Cycle_Gilf_Shtykovskiy.htm
Дата изменения: Mon Nov 26 12:21:27 2007 Дата индексирования: Tue Oct 2 14:36:34 2012 Кодировка: Windows-1251 |
Звездообразование,
приливное взаимодействие звезд и рентгеновские двойные.
М. Гильфанов, П. Штыковский
Массивные рентгеновские двойные - молодые обьекты,
тесно связанные со звездообразованием. Действительно, наблюдения обсерваторий Chandra и XMM-Newton обнаружили
линейную связь между их числом и современным темпом звездообразования в галактиках. Однако,
при более детальном рассмотрении с точки зрения теории эволюции
двойных систем становится
очевидным, что популяция массивных рентгеновских
двойных должна зависеть не только от его сегодняшнего значения, но и от истории
звездообразования в
галактике за предыдущие ~10-100 млн.
лет. Подробному исследованию этого вопроса и посвящен данный цикл работ.
В первой работе цикла исследуется зависимость числа двойных от
времени, прошедшего с момента звездообразования на примере Малого Магелланова
Облака (ММО). Используя
архивные данные оптических
наблюдений, мы определили пространственно-разрешенную историю
звездообразования в этой галактике за предыдущие 100 млн.лет. Сравнивая ее с пространственным распределением массивных
рентгеновских двойных (полученным
нами ранее на основе данных наблюдений обсерватории XMM-Newton),
мы определили искомую зависимость.
Оказалось, что популяция Массивных рентгеновских двойных достигает своего
максимума через 20-50 млн. лет после вспышки звездообразования, после
чего быстро уменьшается. Число обьектов моложе 10 млн. лет невелико, что указывает на
относительно малый вклад систем с черными дырами и с донорами-сверхгигантами. Полученная
зависимость не только открывает широкие возможности для проверки и калибровки
теории эволюции двойных систем но и позволяет более точно обосновать возможность использования
массивных рентгеновских двойных в качестве индикатора звездообразования
в галактиках. Она также позволяет предсказать ряд интересных свойств
популяции массивных рентгеновских двойных в галактиках, поддающихся
прямой экспериментальной проверке.
Одно из таких предсказаний сделано во второй работе цикла, в
которой продемонстрировано, что
конечное время жизни массивных рентгеновских двойных должно приводить к их смещению относительно спиральной структуры
в спиральных галактиках. Построена кинематическая модель, описывающая этот
эффект и показано, что он будет проявлятся по-разному
для систем разной светимости и с разной природой компактного обьекта и оптического компаньона. Предсказания модели
сравниваются с результатами наблюдений галактики М51
обсерваторией Chandra. Также
предсказано распределение массивных рентгеновских двойных по галактической долготе
в нашей Галактике, позволяющее
качественно объяснить результаты наблюдений обсерватории ИНТЕГРАЛ.
Плотность звезд в центральных областях спиральных галактик может достигать
10^3-10^4 пк^-3. При таких плотностях высока вероятность сближения звезд и компактных объектов (нейтронных звезд и черных дыр) на расстояния порядка нескольких звездных радиусов и формирования рентгеновских двойных. Главными механизмами являются (1) приливной захват нормальной звезды компактным объектом, (2) столкновение компактного объекта с красным гигантом и (3) реакции замещения одной из звезд в двойной системе компактным объектом (аналогичные реакциям перезарядки в атомной физике). В типичной
спиральной галактике за 1 млрд.лет образуется около ~50-100 рентгеновских двойных, большинство из которых являются системами с черными дырами, в силу сильной зависимости сечения приливного захвата от массы компактного объекта. Из-за малого орбитального размера, образующиеся системы становятся яркими источниками рентгеновского излучения, со светимостями >1e37 erg/s.