Оказалось, что у звезд менее массивных, чем Солнце, в короне происходят мощные рентгеновские вспышки. Некоторые звезды, похожие на Солнце, гораздо сильнее его излучают в рентгеновском диапазоне, т.е. обладают активными коронами, чего трудно было ожидать по их оптическим свойствам. См. также ЗВЕЗДЫ.

Компактные объекты и остатки звезд. Когда термоядерные реакции в звезде заканчиваются, ее ядро под действием силы тяжести сжимается, а внешние слои обычно сбрасываются. Это может произойти относительно медленно и спокойно с образованием белого карлика, окруженного планетарной туманностью, но может случиться и в виде взрыва, как у сверхновых II типа, дав в результате нейтронную звезду или черную дыру.

Для изучения белых карликов, имеющих температуру поверхности порядка 100 000 К, требуются наблюдения в ультрафиолетовом и мягком рентгеновском диапазонах. Когда белый карлик находится в тесной двойной системе с нормальной звездой, ее вещество может перетекать на него, либо формируя аккреционный диск вокруг белого карлика, либо падая на его поверхность в области магнитных полюсов. Поскольку такие системы могут неожиданно увеличивать светимость во много раз, их называют катаклизмическими переменными или, когда аккрецией управляет магнитное поле, – полярами. Аккреционный диск в основном излучает ультрафиолет, а газ, падающий на компактную звезду, светится в рентгеновском диапазоне. Часто сама звезда слишком слаба, чтобы можно было заметить ее оптическое излучение. Белые карлики в двойных системах, вероятно, являются предками сверхновых I типа, взрыв которых происходит, когда белый карлик захватывает слишком много вещества, становится неустойчивым и детонирует.

Важным открытием первых рентгеновских спутников стали рентгеновские двойные звезды, у которых компактным компаньоном является нейтронная звезда или черная дыра. Их более сильное притяжение вызывает разогрев газа до более высоких температур и его интенсивное излучение в жестком рентгене. (Первым рентгеновским источником, обнаруженным за пределом Солнечной системы, был Скорпион X-1, рентгеновская двойная система.) Эти объекты делят на два класса: массивные рентгеновские двойные, где в паре с компактной звездой движется нормальная звезда спектрального класса O или B, и маломассивные рентгеновские двойные, где компаньоном является маленькая звезда класса K или M.

Массивные двойные излучают жесткий рентген и обладают сильными магнитными полями. В некоторых из них нейтронные звезды излучают пульсирующий рентгеновский поток. В других, таких, как Cyg X-1 и LMC X-3, компактным объектом является, вероятно, черная дыра. Теоретически доказано, что нейтронная звезда не может превосходить по массе Солнце более чем в три раза. Поэтому тщательно определяют массы компактных объектов в двойных системах и для дальнейшего исследования отбирают такие, как Cyg X-1, масса у которых более чем втрое превосходит солнечную.

У маломассивных двойных спектр мягче, магнитное поле слабее, и в них нет рентгеновских пульсаров. Звезда-компаньон часто не видна, поскольку над ее оптическим излучением доминирует преобразованный рентгеновский поток от аккрецирующего вещества. У некоторых из них рентгеновское излучение демонстрирует квазипериодические колебания, вызванные неустойчивостью процесса аккреции.

Эволюция рентгеновских двойных сложна, поскольку две звезды часто обмениваются столь значительной массой, что более массивный компаньон после этого становится менее массивным. Скорость эволюции звезды сильно зависит от массы (чем выше масса, тем быстрее эволюция), и у тесных двойных звезд эволюция протекает совсем не так, как у одиночных звезд или компонентов широких двойных систем.

Изолированные нейтронные звезды обычно излучают радиоволны в результате процессов в их магнитосферах; в этом случае они наблюдаются как пульсары. Недавно выяснилось, что изолированные нейтронные звезды могут быть также источниками высокоэнергичного гамма-излучения. ROSAT зарегистрировал сверхмягкие рентгеновские источники, которые также считают связанными с нейтронными звездами.

Особое внимание астрономы уделяют рентгеновскому излучению разреженного газа, окружающего места взрывов сверхновых. В этих старых остатках взрыва содержатся тяжелые элементы, образовавшиеся в процессе взрыва сверхновой. Исследования состава и физического состояния выброшенного сверхновой вещества очень важны для понимания того, как рождаются химические элементы и эволюционирует Галактика. Многие ранее неизвестные остатки сверхновых были обнаружены с помощью рентгеновских наблюдений. См. также ЧЕРНАЯ ДЫРА; НЕЙТРОННАЯ ЗВЕЗДА; НУКЛЕОСИНТЕЗ; ПУЛЬСАР; СВЕРХНОВАЯ ЗВЕЗДА; ПЕРЕМЕННЫЕ ЗВЕЗДЫ.

В число наиболее экзотических объектов, изучаемых рентгеновской астрономией, входят галактические двойные системы со сверхсветовым движением. Первая такая система, открытая «Гранатом», демонстрировала расширение со скоростью больше световой: это оптическая иллюзия, связанная с релятивистским выбросом джета, случайно направленного почти точно в сторону Земли.

назад