Наблюдения рентгеновских новых и радиоисточников со сверхсветовым разлетом компонент приборами модуля мир-квант; перспективы дальнейших исследований Бороздин, Константин Николаевич

Введение к работе

Актуальность темы

Рентгеновские новые привлекают особое внимание астрофизиков в последние годы, поскольку этот класс объектов включает большинство общепризнанных галактических кандидатов в черные дыры. В среднем в год на всом небе наблюдается 1-2 вспышки рентгеновских новых. Приборами модуля КВАНТ за 1988-1994 гг. удалось провести наблюдения шести таких источников. Эти наблюдения значительно расширили представлений' о свойствах этих объектов. Часть результатов, полученных приборами ПУЛЬСАР Х-1 и ТТМ при наблюдениях рентгеновских новых, представлена в данной работе. Сравнение результатов исследований! различных источников этого класса позволяет приблнзиться^; к решению важной для астрофизики высоких энергий задачи - выяснению природы компактного объекта в двойной системе нв основании¹ изучения" спектра объекта в рентгеновском диапазоне.

В 1994 г. по наблюдениям в радиодианазонб (Мирабель и Родригес, 1994; Тннгей и др., 1995)^: было обнаружено явление выброса релятивистских струй двумя рсиїтїнйвскими' источниками: GRS1915+105 и GRO J1655-40; Видимой движение радиоисточников, ассоциированных с этими объектами;- происходит со сверхсветовыми скоростями. Это явление, давно известное для квазаров и радиогалактик, впервые наблюдается' в нашей Галактике. Исследование таких рентгеновских источников должно позволить лу іше понять процессы, происходящие" й' йййзарах и активных ядрах галактик.

Результаты, полученные в последние* годы, показали, что наблюдения ярких транзиептных источников, таких как рентгеновские новые и источники со сверхсветовым разлетом радиокомпонент, представляют большой интерес для релятивистской астрофизики. Эти исследования должны быть продолжены' и в- дальнейшем. Для обнаружения вспыхивающих рентгеновских новых' И' транзиептных объектов необходимо наліпне приборов¹, ведущих- НйстояННыйДпатруль всего неба п рентгеновских лучах. Одним из таких Приборов должен спать российско-американский рентгеновский монитор МОКСН, подготавливаемый к запуску ни спутнике СПЕКТР-РЕН'ГТ ЕН-ГАММА. Оценки показывают, что за пять лет работы на орбите такой прибор может открыть и построить летальные кривые блеска для ~Ю рентгеновских новых и свыше 30 быстрых транзиентов. Детальные спектральные исследования '.мих объектов мот быть поовглены типі

і

помощи других экспериментов обсерватории СПЕКТР-РЕНТГЕН-ГАММА, в том числе при помощи прибора "Брэгговский спектрометр", который, благодаря уникальному энергетическому разрешению и огромной собирающей площади рентгеновского телескопа СОДАРТ, в обьектдве которого он устанавливается, будет способен !прр,аодужь детшщдае исследования рентгеновских линий излучедая.

Делі>.дабда%і

Дедооо дадаой рфэт дадош*» экспериментальное исследование
харистердстда: рещвшйвсуадх hqbjwx J" источников со сверхсветовым
разлетом радцакодиюмеда т ленове .наблюдений, проведенных
приборамц щщм &$А$ПГ ДЛЯ более глубокого лонимания физических
процессов, до^одежодящих «в этих объектах. Кроме того,

рдесматрмвйюдйя доэдовдосда аппаратуры, разрабатываемой и рамках продез ЄШШ1№-РШї$ШЬ -ГАММА, М9 исследований этого класса

Иауундя новизна у практическое значение работы

За 8 лет работы wa орбите модуль КВАНТ принес рад новых для .астрофизики даысоких энергий результатов. Часть этих результатов Представлена в данной работе. Р их число входят:

- обнарузкелие прибором ПУЛЬСАР Х-1 жесткого рентгеновского
изучения вплоть до энергии 400 кэ$ в спектре рентгеновской новой

GS2023+338;

- отсутствие Мягкой компоненты и значимого поглощения в
спектре рентгеновской новой Gfld JD422+32;

- обнаружение яркой мягкой компоненты в спектре GRS1009-45 и
локализация GRS1009-45 по данным ТТМ;

- регистрация повторной вспышки в диапазоне 2-27 кэВ
рентгеновской новой GRS17I6-249;

- обнаружение яркой мягкой тепловой компоненты в спектрах
источников GRS1915+105 и GRO J1655-40.

Приводятся результаты наблюдений новых рентгеновских источников, обнаруженных телескопом ТТМ модуля КВАНТ. По положению ярких источников в иоле зрения ТТМ была проведена оценка точности кпьедення приборов модуля КВАНТ но объект. Эти

данные могут представлять интерес не только для плпинровпния наблюлеиий и обработки донных рентгеновской обсерпаторин на модуле КВАНТ, но и для других космических экспериментов. Данные, полученные п ходе разработки уникального астрофизического прибора "БрэгтовскиЙ спектрометр", могут быть использованы в космическом приборостроении.

Основные результаты, выносимые на защиту

1. Регистрация жесткой рентгеновской компоненты в спектре излучения реігггеновской новой GS2023+338 прибором ПУЛЬСАР Х-1.

2. Спектр рентгеновского излучения рентгеновской новой ORO JQ422+32. Отсутствие мягкой компоненты в спектре по данным ТТМ. Отсутствие значимого поглощения в спектре источника на мягких энергиях. Завал спектра в жесткой области по данным прибора ПУЛЬСАР Х-1.

3. Обнаружение мягкой компоненты в спектре рентгеновской новой ОRS1009-45. Локализация источника прибором ТТМ. Кривая блеска источника.

4. Результаты наблюдений рентгеновской новой GRS17I6-249. Спектр источника в диапазоне 2-27 кэВ. Локализация объекта по данным ТТМ. Кривая блеска источника в мягком и более жестком диапазонах. Повторная вспышка О RS1716-249 в 1994-1995 гг.

5. Наблюдения источников со сверхсветовым разлетом компонент ORSI915+I05 и ORO J1655-40. Спектры источников в диапазоне 2-27 кэВ.

6. Наблюдения нового рентгеновского источника в созвездии Лебедя KS 1947+300 прибором ТТМ. Спектр источника в максимуме блеска. Уменьшение потока от источника.

7. Открытие, локализация и исследование яркого рентгеновского транзиента в созвездии Скорпиона KS 1730-312. Переход источника из жесткого состояния в мягкое. Ослабление блеска источника в феврале 1995 г.

8. Опенка точности наведення приборов модуля КВАНТ т объект.

9. Опенка поіможностсй прибора "Брэповский спектрометр" рентгеновского телескопи СОДАРТ на основании результатов экспериментальных работ по определению параметров кристаллов спектрометра, «еркальныч сиеісч телескопа, системы движения панели

Апробация работы

В основу диссертации положены результаты 35 научных работ, опубликованных в 1989-1995 гг., в том числе 9 циркуляров Международного Астрономического Союза. Результаты докладывались на семинарах и заседаниях Ученого совета в ИКИ РАН, Общемосковском астрофизическом семинаре в ГАИШе, семинаре акад. ВЛ.Гинзбурги в ФИРАНе, на международных симпозиумах по астрофизике в Болонье (1989), Аделаиде (1990), Париже (1990), Токио (1992), Всемирном космическом конгрессе (Вашингтон, 1992), ассамблее КОСПАР (Гамбург, 1994), Техасском симпозиуме по релятивистской астрофизике (Мюнхен, 1994), на конференциях Американского общества оптического приборостроения SPIE (Сан Диего, 1992-1994) и иа общем собрании Отделения общей физики и астрономии РАН (март 1995).

Структура и объем работы