Рентгеновский фон состоит из огромного количества слабых объектов. Изображение предоставлено NASA Нажмите для увеличения
Используя наиболее чувствительную рентгеновскую карту Галактики, полученную на основе данных за 10 лет работы орбитальной обсерватории Rossi XTE, ученые из Института астрофизики им. Макса Планка обнаружили источник фонового излучения галактики. Они показывают, что он состоит из излучения миллионов аккрецирующих двойных белых карликов и сотен миллионов нормальных звезд с активными коронами.
Спустя почти 400 лет после того, как Галилей определил, что в самом тонком Млечном Пути действительно множество отдельных звезд, ученые, использующие Rossi Timing Explorer от NASA, сделали то же самое для рентгеновского Млечного пути.
Происхождение так называемого галактического рентгеновского фона было давней загадкой. Ученые теперь говорят, что это рентгеновское излучение не рассеивается, как многие думали, а исходит из неисчислимых сотен миллионов отдельных источников, в которых доминирует тип мертвой звезды, называемый белым карликом.
В случае подтверждения это новое открытие окажет глубокое влияние на наше понимание истории нашей галактики, от звездообразования и скорости сверхновых до звездной эволюции. Полученные результаты решают основные теоретические проблемы, но указывают на удивительное недооценка звездных объектов.
Ученые из Института астрофизики Макса Планка (MPA) в Гархинге, Германия, и Института космических исследований Российской академии наук в Москве обсуждают эти результаты в двух статьях, опубликованных в журнале «Астрономия и астрофизика».
«С самолета вы можете видеть рассеянное свечение ночного города», - сказал доктор Михаил Ревнивцев из MPA, ведущий автор одной из газет. «Сказать, что город производит свет, недостаточно. Только когда вы подойдете ближе, вы увидите отдельные источники, которые составляют этот свет - фонари, уличные фонари и автомобильные фары. В связи с этим мы определили отдельные источники локального рентгеновского света. То, что мы нашли, удивит многих ученых ».
Рентгеновские лучи представляют собой высокоэнергетическую форму света, невидимую для наших глаз и гораздо более энергичную, чем оптический и ультрафиолетовый свет. Наши глаза видят отдельные звезды, разбросанные по большей части темного неба. В рентгеновских полосах небо никогда не бывает темным; есть постоянное свечение.
Предыдущие наблюдения не могли выявить достаточно источников рентгеновского излучения, чтобы объяснить «рентгеновский млечный путь». Это привело к теоретическим проблемам. Если бы рентгеновское свечение было от горячего и рассеянного газа, оно в конечном итоге «поднялось бы» и вырвалось бы за пределы галактики. Кроме того, весь этот горячий газ должен был бы быть получен из миллионов прошлых взрывов звезд, названных сверхновыми, что подразумевало бы, что оценки звездообразования и смерти звезды были далеко.
«Рентгеновские телескопы могут разрешать эмиссию в дискретные источники, но могут составлять только около 30 процентов эмиссии», - сказал доктор Джин Суонк, научный сотрудник Rossi Explorer в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, США. «Многие думали, что львиная доля была действительно рассеянной, например, от горячего газа между звездами. Теперь кажется, что все это можно объяснить комбинацией двух типов звезд ».
Новое исследование основано на почти 10-летних данных, собранных Rossi Explorer, и представляет собой наиболее полную карту галактики в рентгеновских полосах. Научная группа пришла к выводу, что галактика Млечный Путь действительно кишит рентгеновскими звездами, большинство из которых не очень яркие, и что ученые за эти годы недооценили их число, возможно, в сто раз.
Удивительно, но обычные подозреваемые в рентгеновском излучении - черные дыры и нейтронные звезды - здесь не замешаны. При более высоких энергиях рентгеновское излучение возникает почти полностью из источников, называемых катаклизмами.
Катаклизмическая переменная - это двойная звездная система, содержащая относительно нормальную звезду и белого карлика, который является звездным углем звезды, подобной нашему Солнцу, у которого закончилось топливо. Сам по себе белый карлик тусклый. В двоичной системе он может отвести вещество от своей звезды-компаньона, чтобы нагреть себя в процессе, называемом аккрецией. Аккредитованный газ очень горячий, источник значительного рентгеновского излучения.
При чуть более низких энергиях рентгеновского излучения свечение представляет собой смесь примерно одной трети катаклизмов и двух третей активных звездных корон. Большая часть активности звездной короны также происходит в двойных системах, где соседний спутник эффективно разжигает внешние части звезды. Это возбуждает звездный аналог, чтобы произвести солнечные вспышки, которые испускают рентгеновские лучи. Научная команда говорит, что в нашей галактике свыше миллиона катаклизмов и около миллиарда активных звезд. Оба эти числа отражают существенное занижение в предыдущих оценках.
«Как и медицинский рентген, карта галактического рентгеновского фона раскрывает детали структуры Млечного пути», - сказал Ревнивцев. «Мы можем видеть всю галактику и считать источники рентгеновского излучения. Это очень важно для астрономов, которые вычисляют жизнь звезд ».
Центр космических полетов им. Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, США, управляет Rossi Explorer, который был запущен в декабре 1995 года.
Первоисточник: Общество Макса Планка
