Binar cu raze X - X-ray binary

Impresia artistului asupra unui binar cu raze X.

Binaries cu raze X sunt o clasă de stele binare , care sunt luminoase în raze X . Razele X sunt produse de materia care cade de la o componentă, numită donator (de obicei o stea relativ normală ), la cealaltă componentă, numită acretor , care este foarte compactă: o stea de neutroni sau o gaură neagră . Materia care cade eliberează energie potențială gravitațională , până la câteva zecimi din masa sa de repaus, sub formă de raze X. ( Fuziunea hidrogenului eliberează doar aproximativ 0,7 la sută din masa de repaus.) Durata de viață și rata de transfer de masă într-o binară cu raze X depind de starea evolutivă a stelei donatoare, de raportul de masă dintre componentele stelare și de separarea orbitală a acestora.

Se estimează că 10 41 de pozitroni scapă pe secundă dintr-un binar tipic cu raze X cu masă mică .

Clasificare

Microquasar SS-433.

Binarele cu raze X sunt subdivizate în mai multe subclase (uneori suprapuse), care poate reflectă mai bine fizica de bază. Rețineți că clasificarea după masă (înaltă, intermediară, scăzută) se referă la donatorul vizibil optic, nu la acretorul care emite raze X compacte.

  • Binare cu raze X de masă intermediară (IMXB)
    • Binare ultracompacte cu raze X (UCXB)
  • Binare cu raze X cu masă mare (HMXB)
    • Binare pentru
    raze / X (BeXRBs)
  • Binare supergigante cu raze X (SGXB)
  • Transgenți rapid de raze X supergigante (SFXT)
  • Alții

    • Binar cu raze X cu masă redusă

    Un binar cu raze X cu masă mică ( LMXB ) este o stea binară sistem în care una dintre componente este fie o gaură neagră sau cu neutroni stea . Cealaltă componentă, un donator, își umple de obicei lobul Roche și, prin urmare, transferă masa stelei compacte. În sistemele LMXB, donatorul este mai puțin masiv decât obiectul compact și poate fi pe secvența principală , un pitic degenerat ( pitic alb ) sau o stea evoluată ( gigant roșu ). Aproximativ două sute de LMXB au fost detectate în Calea Lactee , iar dintre acestea, treisprezece LMXB au fost descoperite în grupuri globulare . Observatorul cu raze X Chandra a dezvăluit LMXBs în multe galaxii îndepărtate.

    Un binar tipic cu raze X cu masă redusă emite aproape toată radiația sa în raze X și, de obicei, mai puțin de un procent în lumina vizibilă, deci sunt printre cele mai strălucitoare obiecte din cerul cu raze X, dar relativ slabe în lumina vizibilă . Aparentă Magnitudinea este în mod tipic în jur de 15 la 20. Cea mai stralucitoare parte a sistemului este discul de acreție în jurul obiectului compact. Perioadele orbitale ale LMXB-urilor variază de la zece minute la sute de zile.

    Variabilitatea LMXBs sunt cel mai frecvent observate ca bursters cu raze X , dar poate fi văzut uneori sub formă de pulsarilor X-ray . Cele bursters cu raze X sunt create de explozii termonucleare create de Formările hidrogen și heliu.

    Binar de raze X cu masă intermediară

    Un binar cu raze X cu masă intermediară ( IMXB ) este un sistem de stele binare în care una dintre componente este o stea de neutroni sau o gaură neagră. Cealaltă componentă este o stea cu masă intermediară. Un sistem binar cu raze X cu masă intermediară este originea sistemelor binare cu raze X cu masă redusă.

    Binar de raze X cu masă mare

    Un sistem binar cu raze X cu masă mare ( HMXB ) este un sistem de stele binare puternic în raze X și în care componenta stelară normală este o stea masivă : de obicei o stea O sau B, o supergigantă albastră sau, în unele cazuri, , o stea Wolf – Rayet . Componenta compactă cu emisie de raze X este o stea de neutroni sau o gaură neagră . O fracțiune din vântul stelar al stelei masive normale este captată de obiectul compact și produce raze X pe măsură ce cade asupra obiectului compact.

    Într-un sistem binar cu raze X cu masă mare, steaua masivă domină emisia de lumină optică, în timp ce obiectul compact este sursa dominantă de raze X. Stelele masive sunt foarte luminoase și, prin urmare, sunt ușor de detectat. Unul dintre cele mai faimoase binare cu raze X cu masă mare este Cygnus X-1 , care a fost primul candidat identificat pentru gaura neagră. Alte HMXB-uri includ Vela X-1 (nu trebuie confundat cu Vela X ) și 4U 1700-37 .

    Variabilitatea HMXBs sunt observate sub forma pulsarilor cu raze X și nu bursters cu raze X . Aceste pulsare cu raze X se datorează acumulării de materie canalizată magnetic în polii companionului compact. Vântul stelar și Roche lob revărsarea de masive stele normale înregistrează diferența astfel de cantități mari, transferul este foarte instabil și creează o scurtă durată de transfer de masă.

    Odată ce un HMXB a ajuns la sfârșit, dacă periodicitatea binarului a fost mai mică de un an, poate deveni un singur gigant roșu cu un miez de neutroni sau o singură stea de neutroni . Cu o periodicitate mai lungă, la un an și peste, HMXB poate deveni o stea dublă de neutroni binară dacă este neîntreruptă de o supernovă .

    Microquasar

    Impresia artistului despre microquasar SS 433 .

    Un microquasar (sau binar cu emisie de raze X) este vărul mai mic al unui quasar . Microquasarii sunt numiți după quasari, deoarece au unele caracteristici comune: emisii radio puternice și variabile, adesea rezolvabile ca o pereche de jeturi radio și un disc de acumulare care înconjoară un obiect compact care este fie o gaură neagră, fie o stea de neutroni . În quasare, gaura neagră este supermasivă (milioane de mase solare ); în microquasari, masa obiectului compact este doar câteva mase solare. În microquasarii, masa provine dintr - o atrasă stea normală, iar discul de acreție este foarte luminos în optice și X-ray regiuni. Microquasarii sunt numiți uneori binare cu raze X cu jet de radio pentru a le distinge de alte binare cu raze X. O parte a emisiei radio provine din jeturi relativiste , care prezintă adesea mișcare aparentă superluminală .

    Microquasarii sunt foarte importanți pentru studiul jeturilor relativiste . Jeturile sunt formate aproape de obiectul compact, iar intervalele de timp din apropierea obiectului compact sunt proporționale cu masa obiectului compact. Prin urmare, quasarele obișnuite durează secole pentru a trece prin variații pe care le experimentează un microquasar într-o singură zi.

    Microquasarii notabili includ SS 433 , în care liniile de emisie atomică sunt vizibile de la ambele jeturi; GRS 1915 + 105 , cu o viteză a jetului deosebit de mare și foarte luminos Cygnus X-1 , detectat până la razele gamma de înaltă energie (E> 60 MeV). Energiile extrem de mari ale particulelor care emit în banda VHE ar putea fi explicate prin mai multe mecanisme de accelerare a particulelor (vezi Accelerația Fermi și Mecanismul centrifugal de accelerație ).

    Vezi si

    Referințe

    linkuri externe