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
Массивные рентгеновские двойные, история звездообразования и сп

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 млнет. 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.