Рентгеновская астрономия
<< 5. Формирование рентгеновских спектров
| Оглавление |
7. Лабораторная работа N 1 >>
При прохождении рентгеновских фотонов через облака холодного межзвездного
газа часть из них поглощается, ионизуя газ. Уравнение переноса излучения
в этом случае имеет следующий вид:
|
(33) |
т.к. коэффициент излучения равен нулю. Здесь
- концентрация
атомов водорода, а
- сечение фотоионизации с K оболочки
водорода. Сечение фотоионизации с К оболочки водородоподобных ионов
вычисляется по формуле:
|
(34) |
где
- энергия фотона в эВ,
- число электронов в K -
оболочке, равное 1 для водорода и водородоподобных ионов, и 2 для остальных
атомов и ионов, а
- заряд ядра атома. Уравнение переноса можно переписать
в виде:
|
(35) |
где
.
- это расстояние от источника до Земли, а
- число межзвездных атомов водорода на луче зрения от источника
до наблюдателя,
т.е. это число атомов в столбе сечением
1 см
и длиной от источника до наблюдателя.
Решение уравнения (35) имеет вид:
|
(36) |
где
- поток, выходящий от источника. Можно видеть, что
поглощение больше в тех частотах, где больше сечение фотоионизации, т.е.
чем меньше частота и энергия фотонов, тем больше они подвержены поглощению
межзвездным водородом. В экстремальном ультрафиолете на длинах волн немного
меньше 912
(13.56 эВ), где сечение фотоионизации наибольшее, поглощаются
практически все фотоны. В мягкой рентгеновской области поглощение тоже
довольно заметно, и в спектрах многих источников наблюдается завал степенного
спектра на низких энергиях (см. рис. 11). Если его интерпретировать как
фотопоглощение либо в областях плазмы, окружающих источник, либо в межзвездной
среде на пути к наблюдателю, то приняв поглощение только за счет водорода,
можно оценить количество атомов водорода на луче зрения
.
|
Рис. 11.
Межзвездное поглощение мягкого рентгеновского излучения |
<< 5. Формирование рентгеновских спектров
| Оглавление |
7. Лабораторная работа N 1 >>