Журнал Природа, 2005г. №9

Журнал Природа, 2005г. №9

: [url=http://txt.drevle.com/text/priroda-2005-09/19]Журнал Природа, 2005г. №9[/url]
 

Содержание
OCR
АСТРОФИЗИКА

Рис.2. Спектры мощности типичной аккрецирующей черной дыры
(Лебедь Х1) и нейтронной звезды (Терзан 2). Кривая для нейтронной
звезды спадает при более высоких частотах, даже если учесть разницу
в массах компактных объектов (цветная кривая для черной дыры
пересчитана с учетом этой разницы) [3]. Это говорит о том, что
нейтронная звезда гораздо более переменна на высоких частотах.

спектра рентгеновского источ
ника в широком энергетичес
ком диапазоне требуется рабо
та нескольких различных де
текторов одновременно, что
далеко не всегда возможно.
Рентгеновское излучение не
удается фокусировать, как это
делается в оптике. Только для
мягкого рентгеновского диапа
зона (энергии фотонов меньше
~ 10 кэВ) можно использовать
телескопы косого падения —
аналог обычных оптических
телескопов. В телескопах косо
го
падения
рентгеновские
кванты отражаются под малым
углом в фокус телескопа метал
лическим (обычно позоло
ченным) зеркалом, имеющим
форму сопряженного парабо
лоида — гиперболоида враще
ния. Это позволяет получить
реальное изображение участка
неба в рентгеновском диапазо
не и наблюдать не только то
чечные, но и протяженные объ
екты, например скопления га
лактик. Наилучшее угловое раз
решение достигнуто таким спо
собом у рентгеновского теле
18

скопа на спутнике «Chandra» и
составляет ~ 0.5′′, что уже срав
нимо с разрешением наземных
оптических телескопов. Чтобы
построить изображение в бо
лее жестком диапазоне, приме
няется метод кодирующей
апертуры. В этом методе перед
детектором помещают экран из
прозрачных и непрозрачных
для рентгеновского излучения
элементов. Непрозрачные эле
менты отбрасывают тень на де
тектор, и по положению осве
щенных и затененных участков
детектора можно восстановить
положение источника на небе.
Метод позволяет реконструи
ровать изображение, даже если
в поле зрения телескопа нахо
дится несколько точечных ис
точников. Обычно угловое раз
решение таких телескопов по
рядка угловой минуты дуги.
На сегодняшний день одна из
наиболее интересных задач —
это доказать, что черные дыры
действительно существуют. По
ка твердо установлены только
признаки, по которым можно
определить, что компактный

объект в двойной системе НЕ яв
ляется черной дырой. Если мас
са компактного объекта меньше
2—3 M  , то это нейтронная звез
да или белый карлик. Если ком
пактный объект проявляет себя
как рентгеновский пульсар либо
от него регистрируются непе
риодические
рентгеновские
всплески, вызванные термоядер
ным горением аккрецировавше
го вещества, то это нейтронная
звезда. Даже если масса компакт
ного объекта заведомо больше
максимально возможной массы
нейтронной звезды, то и в этом
случае нельзя со 100процент
ной уверенностью утверждать,
что наблюдаемый объект — чер
ная дыра, так как нужно устано
вить наличие горизонта собы
тий в данном объекте. Поэтому,
строго говоря, до сих пор обна
ружены только кандидаты в
черные дыры, но не сами черные
дыры. Доказать существование
черных дыр — значит получить
наиболее серьезное подтверж
дение общей теории относи
тельности. Один из возможных
путей решения этой задачи —
исследовать переменность рент
геновского излучения на высо
ких частотах. Оказывается, что,
в отличие от нейтронных звезд,
кандидаты в черные дыры прак
тически «не шумят» на частотах,
превышающих частоту обраще
ния вещества на внутренних ор
битах аккреционного диска вок
руг черных дыр, т.е. на времен
ныƒ х масштабах менее чем
~ 10 мс [3]. Амплитуда перемен
ности в спектрах мощности
нейтронных звезд (фурьеобра
за рентгеновской кривой блес
ка) на частотах выше несколь
ких сотен герц на порядок выше,
чем у канонического кандидата
в черные дыры Лебедь Х1
(рис.2). Это объясняется вкла
дом рентгеновского излучения,
генерируемого на поверхности
нейтронной звезды. Отсутствие
такой компоненты в спектре
мощности черной дыры говорит
об отсутствии такой поверхнос
ти, а следовательно, служит кос
венным подтверждением нали
чия горизонта событий.
ПРИРОДА • №9 • 2005