Файл: Гурзадян, Г. А. Вспыхивающие звезды.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 141

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

164

СО

15

вспышки,

х

Относительная интенсивность излучения звезды Dy(x, (і, Т) во время

обусловленной тормозным излучением быстрых электронов црп Л* = 0,5 •ІО10 см и /?* = 5-1010 см, для ряда значений

°

о

іл

II

м

2

іЛ

II

*

ГЛ. VIII. ТОРМОЗНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

см

о

о

0 5

 

00

о ’

00

 

о

 

f-

 

00

 

00

 

О

о

О

о

•V*

 

ч -і

о

00

о

чн

 

 

СО

 

00

 

st<

о

с—

 

чг-<

 

00

 

СМ

 

00

о

о

 

чН

У*

 

н

Sо

ч-t

з" о

см

Ь .

ч-t

<9

T - t

ч-<

Ч“*

ч-І

ч—1

с-

о

т—<

 

 

см

о

 

 

о

о

о

 

 

Ч“<

ч-<

ч-Н ч-t

Ч”<

с-

 

со

СО

СМ

 

Ч-I

о

о

со

 

 

 

 

 

 

 

чн

о

с-

см

 

t'-

СО

 

 

 

 

см

 

 

 

 

со

о

«гН

 

 

о

 

 

о

о

о

 

 

о

о

о

 

 

 

ЧН

Ч-*

Ч“<

чН

t'-

 

со

СО

СМ

о

о

о

о

см

о

о

 

ЧН

чн

Ч-І

ч—1

со

 

со

СО

см

00

U0

см

 

чН

со

LO

со

см

см

см

4J4

СО

г—

Ч“І

 

 

см

 

 

 

 

о

 

со

t '-

VJH

со

г —

со

см

см

t -

чф

со

чН

о

о

о

о

о

о

Ч“І

3

ю

 

со

t -

0 5

со

 

ю

0 5

ю

см

о

t '-

 

см

Ч"*

ч Н

Ч“*

ч -і

о

 

 

о

о

о

о

 

 

о

о

о

о

о

 

 

о

о

о

о

о

 

СО

 

ІЛ

со

С "-

о

*

 

 

 

 

 

Ч-Н

 

 

 

 

 

 


§ 3. ПОКАЗАТЕЛИ ЦВЕТА

165

§ 3. Показатели

цвета

 

Прежде всего

нас интересуют числовые

значения

UВ я В V для случая чистого тормозного излучения быстрых электронов. В широком диапазоне энергии элект­

ронов

эти величины, оказывается, практически не зависят

от |я и

равны:

 

 

 

 

£7 — 5 = -

1т ,33,

 

 

В - V = +

0т ,04.

 

В

случае обратного

комптон-эффекта мы

имели:

U - В

= - Iя1,80 и В -

V =

- 0т ,38 (см. рис.

53). От­

сюда следует, что в чистом виде дополнительное излучение комптоиовского происхождения значительно «синее», чем в случае тормозного излучения. -

Значение U В порядка —1т ,3 и большое для допол­ нительного излучения, т. е. с вычетом излучения звезды, наблюдается во время вспышек довольно часто. Поэтому в таких случаях нельзя сказать, чем обусловлено допол­ нительное излучение —.торможением электронов или об­ ратным комптон-эффектом. Но имеются случаи вспышек,

когда

U В — —1П\5,

что уже

указывает на

компто­

новскую природу дополнительного излучения.

значений

Таким образом, только в случае

малых

U—В (меньше—1т ,3) можно говорить

о

дополнитель­

ном

излучении

комптоиовского

происхождения. В ос­

тальных случаях

цветовые характеристики

оказываются

 

 

 

 

Т а б л и ц а

39

 

 

Показатели цвета вспыхивающих звезд

 

 

при тормозном излучении быстрых

 

 

 

электронов в зависимости от R.Mи х

 

 

 

т

К,= 0.5-Ю1“

R* = 5-10»

 

 

и - в

В - V и - в

В - V

 

 

 

 

 

0,1

- 1 т 33

+0т 05

—1т 32 +0т 095

 

 

0,01

—1,23

+ 0 ,3 9

—0,68 + 1,26

 

 

0,001

+ 0 ,5 0

+ 1 ,7 4

+ 0,80

+1,81

 

 

0,0001

+ 1 ,1 3

+ 1 ,8 2

+ 1 ,1 4 + 1 ,8 2

 

 

0

+ 1 ,1 4

+ 1 ,8 2 + 1 ,1 4 + 1 ,8 2

 


166 ГЛ. VIII. ТОРМОЗНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

недостаточными для того, чтобы делать однозначный вы­ бор между тормозным излучением и обратным комптон-

эффектом как причиной вспышки. Для этого

нужно

рас­

полагать дополнительными данными.

V от т,

то

Что касается зависимости U В и В

она представлена в табл. 39,

а цветовая

диаграмма,

построенная с помощью этих

данных, аналогична той,

какую мы имели в случае обратного комптон-эффекта (см. рис. 54).

§ 4. Амплитуда вспышек

В таблице 40 приведены величины теоретических ам­ плитуд вспышек, обусловленных тормозным излучением быстрых электронов в U-,B- и V- лучах и в зависимости от т и В ц..

Т а б л и ц а 40

Амплитуды вспышек, вызванных тормозным излучением быстрых электронов в 1!-ц В- и Г- лучах

 

Спектр.

 

 

-

 

R„, см

 

 

 

 

диапазон

0,1

0,01

0,001

0,0001

 

 

0,5.10ю

и

10™0

5?0

0?75

0"‘012

 

в

7,6

2,6

0,10

0

 

V

5,8

1,2

0,02

0

5-1010

и

7,5

2,6

0,10

0

 

в

5,0

0,8

0,01

0

 

V

3,3

0,2

0

0

Анализ данных, приведенных в этой таблице, а также их сопоставление с данными табл. 17, позволяет сделать ряд интересных выводов. Прежде всего, из-за сильной зависимости тормозного излучения от х его эффективность сказывается только при больших значениях х; при малых значениях х дополнительное излучение практически имеет комптоновское происхождение. Существует некое крити­ ческое значение ткр, при котором тормозное излучение и обратный комптон-эффект играют одинаковую роль


§ 4. АМПЛИТУДА ВСПЫШЕК

 

 

 

 

 

167

Величина ткр зависит от /?*, т. е. в конечном

счете от све­

тимости

звезды.

Так,

для

UV Cet (Д* =

0,5-ІО10 см)

т„р = 0,009,

если

считать,

что

эта

звезда

относится

к подклассу М5, и тІ<р =

0,06, если

принять

подкласс

Мб. В

первом случае критическая амплитуда вспышки,

например, в

U- лучах,

равна

4т . Поэтому можно ска­

зать, что все вспышки UV Cet с амплитудой больше 4т в /7-лучах, обусловлены тормозным излучением. В осталь­ ных случаях, когда At/ < 4,п, вспышки имеют компто­ новское происхождение. В то же время из табл. 7 следует, что случаи вспышки UV Cet с At/ 4т составляют около 5% от общего количества вспышек этой звезды со все­ возможными амплитудами. Это значит, что 95% случаев вспышек UV Cet обусловлены обратным комптон-эффек- том и только 5% вспышек могут быть вызваны тормоз­ ным излучением.

В случае AD Leo (Д* = 5-1010 см) картина иная. Для этой звезды т1іР = 0,09, чему соответствует At/ = 6 "\ Но звезда AD Leo никогда не имела амплитуды больше Зт в tZ-лучах (см. табл. 7). Отсюда мы приходим к заклю­ чению, что у этой звезды тормозное излучение не играет никакой роли и что все зарегистрированные до сих пор вспышки имеют только комптоновское происхождение.

Почти все остальные вспыхивающие звезды по своей абсолютной светимости заключены между UV Cet и ADLeo. К тому же большие значения амплитуд у них обна­ руживаются крайне редко. Поэтому можно утверждать, что вспышки звезд типа UV Cet практически обусловлены обратным комптон-эффектом. Только при исключительно мощных вспышках может сказаться также роль тормоз­ ного излучения быстрых электронов.

Максимальная амплитуда, которая была обнаружена у звезд типа UV Cet, равна 6 т ,6 в U-лучах; она была за­ регистрирована у YZ СМі. В звездных ассоциациях была зарегистрирована вспышка с амплитудой 8,п,4 в //-лучах. Сопоставляя эти данные с тем, что приведено в табл. 40, видим, что оптическая толща среды х никогда не бывает больше 0,01. Иначе говоря, суммарная энергия, выделен­ ная во время исключительно мощной и крайне редкой вспышки, никогда не бывает больше ІО39 эрг. Подавля­ ющее же количество вспышек соответствует случаям т < 0 ,0 0 1 .


■168

ГЛ. VIII. ТОРМОЗНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Пользуясь данными таблиц 17 и 40, можно найти величины результирующих амплитуд вспышек Д{У*, А-6 * и ДИ*, обусловленных суммарным эффектом тормоз­ ного излучения и обратного комптон-эффекта. В случае

Т а б л и д а 41

Результирующие амплитуды вспышек звезды класса М5, обусловленные суммарным эффектом тормозного излучения и обратного комнтон-эффекта n U-, jB-n У-луч ix

т

0,1

0,01

0,001

0,0001

АВ*

10m0

5m5

2m25

0m50

AB*

7,6

-3',o

0,48

0,05

AP*

5,8

1,5

0,09

0,006

звезды класса М5 окончательные результаты представле­ ны в табл. 41 для ряда дискретных значений т; для про­ межуточных значений т величины амплитуд можно найти с помощью рис. 59.

Таким образом, основные характеристики вспышек — показатели цвета п амплитуды — в случае тормозного из­ лучения качественно мало чем отличаются от того, что мы имели в случае вспышек комптоиовского происхождения.

Однако в одном отношении тормозное излучение резко отличается, по крайней мере качественно, от обратного

комптон-эффекта. А именно,

в инфракрасной области

 

 

 

Т а б л и ц а 42

Теоретические амплитуды вспышек

на X = 10 000 Â,

обусловленные тормозным

 

излучепием быстрых электронов

 

T

0,1

0,01

0,001

=

0 ,5 -1010

3m25

0m19

0m

я* =

5.1010

1,15

0,02

0