[вернуться к содержанию сайта]

    Вывод на заатмосферные орбиты специализированных искусственных спутников, оснащённых соответствующими приборами, привёл ко многим исключительно важным открытиям, в том числе к обнаружению объектов, испускающих жёсткое излучение, обладающее длинами волн в пределах от 0,1 до 100 ангстремов. Наземные наблюдатели никогда не открыли бы этих источников излучения, так как земная атмосфера полностью поглощает рентгеновские лучи.

    Попытки отождествить рентгеновские объекты с объектами звёздного неба не всегда оказываются успешными. На снимках звёздного неба, получаемых с помощью мощнейших астрографов, установленных в обсерваториях, их изображения, как правило, не выходят, за редкими, но очень интересными и важными исключениями. Три таких исключения мы и собираемся описать.

    Прежде всего рассмотрим свойства рентгеновского пульсара Геркулеса Х-1. Его рентгеновское излучение переменно с периодом, равным 1,23 секунды,– поэтому он и называется пульсаром. В определённые моменты времени, чередующиеся через 1,7 суток, происходит “рентгеновское” затмение, когда на протяжении 6 часов рентгеновское излучение не поступает.

    Примерное положение пульсара на небе было определено причём вблизи этого места находится неправильная переменная звезда HZ Геркулеса. Когда советские астрономы Н. Е. Курочкин и О. Е. Мандель исследовали блеск этой звезды по снимкам московской и одесской “служб неба” *), то они обнаружили, что он изменяется с периодом, равным 1,70017 суток, и довольно большой амплитудой.

    Таким образом, пульсар Геркулес Х-1 и переменная HZ Геркулеса входят в состав тесной двойной звезды; оба объекта обращаются вокруг общего центра масс системы, совершая оборот за 1,7 суток. Что же представляют собой эти две компоненты? Система состоит из главной звезды спектрального класса G и нейтронной звезды (рентгеновского пульсара), окружённой газовым диском; нечто подобное мы видели в системе U Близнецов (см. рис. 146).

    От главной звезды к спутнику идёт газовый поток, скорость которого возрастает по мере приближения к нему. Столкновения частиц становятся всё более мощными, температура газа значительно повышается, и возникает рентгеновское излучение, которое мы перестаём регистрировать, когда спутник и диск скрываются за главной звездой. Таким образом, удаётся объяснить возникновение полного затмения источника рентгеновского излучения. Как же объяснить непрерывное изменение блеска системы, которое показано на рис. 149. Ведь на кривых блеска никаких следов затмения нет; по форме кривой блеска 1945–1948 гг. можно было бы считать звезду цефеидой!

    Здесь всё обстоит несколько сложнее. Высокотемпературное излучение, испускаемое спутником и диском, попадает на обращённое к спутнику полушарие главной звезды и нагревает его, повышая при этом яркость его поверхности. Следовательно, обращённая к нейтронному спутнику поверхность главной звезды в разных частях нагрета по-разному, а значит, светит не одинаково в центре и на краях диска. Вращение системы приводит к наблюдающимся изменениям блеска.

    Итак, в общих чертах объяснение найдено. Однако не всё удаётся объяснить. Оказалось, что в изменении рептгеновского излучения есть ещё одна, 35-суточная периодичность. В течение 12 суток оно хорошо наблюдается, а в последующие 23 суток – его нет! Но это не влияет на кривую блеска в оптических лучах, И что ещё более удивительно – это неожиданное прекращение колебаний блеска в 1937–1940 гг. и в 1949–1956 гг. Оно было замечено по снимкам Зоннебергской службы неба (ГДР). В это время звезда была в своём минимальном блеске (см. рис. 149 внизу).

Рис. 149. Кривые изменения блеска HZ Геркулеса в 1945–1948 гг. и в 1949–1956 гг.

    Второй рентгеновский пульсар, объединённый в тесную двойную систему с переменной звездой AM Геркулеса, не менее интересен. Его орбитальный период равен 0,128926 суток, т. е. 3 часа 5 минут. Рентгеновское затмение длится 0,5 часа. В спектре видны эмиссионные линии, которые смещаются с тем же периодом благодаря орбитальному движению. Есть признаки существования мощного магнитного ноля с напряжённостью, близкой к 10¹² эрстед. Но форму кривой блеска эффектом отражения света объяснить не удаётся. Так же, как у HZ Геркулеса, происходят апериодические длительные ослабления блеска, при которых трёхчасовые колебания блеска почти прекращаются. По-впднмому, природа этих загадочных явлений та же, что и у HZ Геркулеса.

    Закончим описание этих новых, пока ещё непонятных явлений кратким рассказом о свойствах уникального объекта SS 433. В созвездии Орла есть источник радиоизлучения, который обозначен как W 50. Этот радиоисточник считали остатком некогда вспыхнувшей сверхновой звезды, чем-то вроде описанной выше Крабовидной туманности (см. § 72). Вблизи центра этой “радиотуманности” находится звезда, обозначенная SS 433, в спектре которой присутствуют яркие линии. Этот спектр оказался очень сложным; основные спектральные линии водорода и гелия сопровождаются двумя “компонентами”, смещёнными в красную и синюю стороны. Интерпретируя эти смещения как доплеровские сдвиги, можно вычислить лучевые скорости потоков газа. Они оказались огромными – десятки тысяч километров в секунду! Лучевые скорости изменяются с периодом в 165,5 суток и с огромной амплитудой, достигающей 55 тысяч км/с! (рис. 150, а).

Рис. 150. а) Кривые изменения лучевых скоростей объекта SS 433. б) Кривая изменения блеска.

    Для объяснения этого исключительного явления предложено несколько гипотез, из которых самая привлекательная допускает, что объект SS 433 – двойная звезда с уникальной компонентой, которую мы назовём, для краткости, спутником. Спутник выбрасывает из своих полярных (диаметрально противоположных) областей направленные вдоль оси вращения потоки быстро движущихся из недр атомов, скорость которых достигает 80 000 км/с. Яркая, несмещённая спектральная линия испускается главной звездой. Потоки же вещества, покидающие полярные области спутника, дают две смещённые спектральные линии.

    Что же является причиной переменности лучевых скоростей? По-видимому, ось вращения спутника меняет своё положение в пространстве, описывая прецессионный конус с периодом, равным 165,5 суток; тогда угол между осью спутника и лучом зрения наблюдателя будет периодически изменяться, вызывая изменение лучевой скорости.

    На рис. 150, б показана кривая изменения блеска этой двойной звёздной системы, полученная А. М. Черепащуком. Период изменения блеска Р = 13,09 суток и представляет собой период обращения компонент системы вокруг общего центра масс.

    *) “Службой неба” называется систематическое фотографирование звёздного неба с целью сбора коллекций снимков для исследования переменных звёзд, поисков комет, астероидов и новых звёзд.

Дата установки: 19.08.2010
[вернуться к содержанию сайта]

W