Цикл работ

"Определение природы фонового рентгеновского излучения Галактики"

М.Ревнивцев, С.Сазонов, С.Мольков, Е.Чуразов, М.Гильфанов, Р.Сюняев

 

Одной из интереснейших проблем современной рентгеновской астрофизики является проблема происхождения рентгеновского фона Галактики. Еще в 70-х годах прошлого века было обнаружено, что наряду с яркими точечными источниками рентгеновского излучения в Галактике присутствует слабое излучение, распределенное вдоль галактического диска и имеющее спектральные свойства, характерные для излучения горячей оптически тонкой плазмы. Долгое время господствовавшие гипотезы о диффузном происхождении этого излучения наталкивались на трудности, связанные, в основном, с тем, что диффузная плазма такой большой температуры (>5-10 кэВ) не может быть удержана в галактической плоскости.

В представляемом цикле работ показано, что галактический рентгеновский фон (ГРФ) обязан своим происхождением суммарному излучению большого количества рентгеновских источников с малой светимостью -- аккрецирующих белых карликов и коронально активных звезд.

 

Основу подхода, обеспечившего успешное решение поставленной задачи, составили разносторонние исследования рентгеновского излучения Галактики --исследование морфологии фонового излучения, а так же составление ``переписи'' галактических рентгеновских источников малой светимости, позволившей впервые сделать количественную оценку объемных и удельных плотностей различных классов рентгеновских источников в Галактике.

 

Решение поставленной задачи разделилось на несколько частей:

 

1) При помощи обзора неба обсерватории RXTE построена карта поверхностной яркости галактического рентгеновского фона (за исключением области ~1 градус вокруг центра Галактики, разрешение которой было невозможно при помощи использовавшихся инструментов). Показано, что излучение рентгеновского фона Галактики морфологически состоит из балджа/бара и диска, параметры которых в точности повторяют параметры таких же компонент в распределении звезд в Галактике. Это позволило ввести параметризацию излучательной способности ГРФ в единицах рентгеновской светимости едининой звездной массы (L_x/M).

Значение удельной рентгеновской светимости ГРФ в диапазоне 3--20 кэВ: L_x/M=(3.5+/-0.5) 10^27 эрг/с/М_Солнца.

Эти наблюдательные факты являются ключевыми для определения природы галактического фонового излучения. Любая модель, объясняющая его формирование, обязана предсказывать

прямую пропорциональность между объемной плотностью звезд в Галактике и объемной излучательной способностью ГРФ, коэффициент пропорциональности должен быть равен значению L_x/M, приведенному выше.

 

2) При помощи обзоров неба обсерваторий ИНТЕГРАЛ, RXTE и РОСАТ получены каталоги источников различных классов, покрывающих диапазон светимостей от 10^{27} до 10^{39} эрг/сек. Каталог галактических источников на галактических широтах |b|>10 градусов, имеющий хорошо определенные статистические свойства, впервые позволил построить функцию светимости галактических источников в диапазоне светимостей 10^{27}-10^{34} эрг/сек.

Показано, что на значениях L_x~10^{30}-10^{31} эрг/сек функция светимости галактических источников имеет широкий пик, обусловленный наличием большого числа аккрецирующих белых карликов и коронально активных звезд. Полученное значение удельной (на единицу звездной массы) кумулятивной излучательной способности слабых галактических рентгеновских источников в окрестностях Солнца в энергетическом диапазоне 3-20 кэВ: L_x/M=(5.3+/-1.5)x 10^{27} эрг/сек/М_Солнца без учета вклада молодых звезд и 6.2+/-1.5x10^{27} эрг/сек/М_Солнца с учетом вклада молодых звезд. Такая излучательная способность галактических источников малой светимости достаточна для формирования фонового рентгеновского излучения Галактики.

 

3) Показано, что спектр излучения ГРФ можно составить из спектров излучения известных классов слабых рентгеновских источников -- аккрецирующих белых карликов и коронально активных звезд.

 

 

Статьи:

 

Revnivtsev M., Sazonov S., Gilfanov M., Churazov E., Sunyaev R., "Origin of the Galactic ridge X-ray emission", Astronomy & Astrophysics, 452, 169 (2006)

 

Sazonov S., Revnivtsev M., Gilfanov M., Churazov E., Sunyaev R., "X-ray luminosity function of faint point sources in the Milky Way", Astronomy & Astrophysics, 450, 117 (2006)

 

Revnivtsev M., Molkov S., Sazonov S., "Map of the Galaxy in the 6.7 keV emission line", Принято к публикации в MNRAS 15 августа 2006 г.

------------

Dear Dr Revnivtsev

 

Your manuscript entitled "Map of the Galaxy in the 6.7 keV emission line", ref. MN-06-0716-L.R1, has now

been accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society LETTERS.

 

We noticed that the acronym GXRE is not defined. Please attend to this at the proof stage.

 

The details are as follows:

 

Accepted 2006 August 15. Received 2006 August 4; in original form 2006 May 22

 

The paper contains 4 figures and 0 tables.

 

Please note that Monthly Notices aims to publish accepted papers on the Web within 30 days of acceptance.

Please appreciate that in order to achieve this extremely rapid

publication, the production schedule is very tight. Changes, other than minor corrections when you

receive your proofs, may need to be referred back to the editor and/or referee, causing delays, and may

lead to your paper missing the 30-day schedule.

------------