Røntgen forbigående - X-ray transient
Røntgenutslipp skjer fra mange himmelobjekter . Disse utslippene kan ha et mønster , forekomme periodisk eller som en forbigående astronomisk hendelse . I røntgenastronomi har mange kilder blitt oppdaget ved å plassere en røntgendetektor over jordens atmosfære. Ofte er den første røntgenkilden oppdaget i mange konstellasjoner en røntgenstransient . Disse objektene viser skiftende nivåer av røntgenutslipp. NRL- astronom Dr. Joseph Lazio uttalte: "... himmelen er kjent for å være full av forbigående gjenstander som avgir ved røntgen- og gammastrålebølgelengder, ...". Det er et økende antall tilbakevendende røntgentransienter. I den forstand at det å reise som en forbigående, er den eneste røntgenkilden som ikke tilhører en konstellasjon solen . Sett fra jorden beveger Sola seg fra vest til øst langs formørkelsen og går i løpet av ett år gjennom de tolv stjernebildene i Zodiac og Ophiuchus .
Eksotiske røntgen transienter
SCP 06F6 er (eller var) et astronomisk objekt av ukjent type, oppdaget 21. februar 2006 i stjernebildet Boötes under en kartlegging av galaksehoper CL 1432.5 + 3332.8 med Hubble Space Telescope 's Advanced Camera for Surveys Wide Field Channel.
Den europeiske røntgensatellitten XMM Newton gjorde en observasjon tidlig i august 2006, som ser ut til å vise en røntgenstråle rundt SCP 06F6 , to størrelsesordener mer lysende enn supernovaene.
Nova eller supernova
De fleste astronomiske forbigående kilder har enkle og konsistente tidsstrukturer; vanligvis en rask lysning etterfulgt av gradvis falming, som i en nova eller supernova .
GRO J0422 + 32 er en røntgen nova og svart hullkandidat som ble oppdaget av BATSE- instrumentet på CGRO- satellitten 5. august 1992. Under utbruddet ble det observert å være sterkere enn Crab Nebula gammastrålekilde til foton energi på omtrent 500 keV .
Transient binær røntgenkilde
XTE J1650-500 er en forbigående binær røntgenkilde lokalisert i konstellasjonen Ara . Binærperioden er 0,32 d.
Myk røntgen forbigående
" Soft X-ray transients " er sammensatt av en slags kompakt gjenstand (sannsynligvis en nøytronstjerne) og en eller annen type "normal", lavmassestjerne (dvs. en stjerne med en masse på noen brøkdel av solens masse). Disse objektene viser skiftende nivåer av lavenergi eller "myk" røntgenemisjon, sannsynligvis produsert på en eller annen måte ved variabel overføring av masse fra den normale stjernen til den kompakte gjenstanden. I virkeligheten "sluker" den kompakte gjenstanden den normale stjernen, og røntgenemisjonen kan gi den beste oversikten over hvordan denne prosessen skjer.
Soft X-ray transienter Cen X-4 og Apl X-1 ble oppdaget av Hakucho , Japan 's første X-ray astronomi satellitt .
Røntgenburster
Røntgenbursters er en klasse av røntgenbinære stjerner som viser periodiske og raske økninger i lysstyrke (vanligvis en faktor på 10 eller høyere) som toppet seg i røntgenregimet til det elektromagnetiske spekteret . Disse astrofysiske systemene er sammensatt av en tiltenkende kompakt gjenstand , vanligvis en nøytronstjerne eller noen ganger et svart hull , og en ledsager 'donor' stjerne; massen til donorstjernen brukes til å kategorisere systemet som enten en høy masse (over 10 solmasser ) eller lav masse (mindre enn 1 solmasse) X-ray binær, forkortet henholdsvis LMXB og HMXB. Røntgenbursters skiller seg observasjonelt fra andre røntgenstransientkilder (som røntgenpulsarer og myke røntgentransienter ), og viser en skarp økningstid (1 - 10 sekunder) etterfulgt av spektral mykning (en egenskap til avkjøling av svarte kropper ). Individuelle utbrudd er preget av en integrert strøm av 10 39-40 ergs.
Gamma-ray burster
En gammastrålesprengning (GRB) er en meget lysende glans av gammastråler - den mest energiske formen for elektromagnetisk stråling . GRB 970228 var en GRB som ble oppdaget 28. februar 1997 kl 02:58 UTC . Før denne hendelsen hadde GRB bare blitt observert ved gammabølgelengder. I flere år hadde fysikere forventet at disse utbruddene skulle følges av en lengre levetid etterglød ved lengre bølgelengder, som radiobølger , røntgenstråler og til og med synlig lys . Dette var den første skuddet som en slik etterglød ble observert for.
En forbigående røntgenkilden ble oppdaget som falmet med en kraft lov skråning i dagene etter utbrudd. Denne røntgen etterglød var den første GRB etterglød noensinne oppdaget.
Forbigående røntgenpulsarer
For noen typer røntgenpulsarer er ledsagerstjernen en Be-stjerne som roterer veldig raskt og tilsynelatende kaster en gassdisk rundt ekvator. Banene til nøytronstjernen med disse ledsagerne er vanligvis store og veldig elliptiske i form. Når nøytronstjernen passerer i nærheten eller gjennom Be circumstellar-disken, vil den fange opp materiale og midlertidig bli en røntgenpulsar. Den sirkelformede disken rundt Be-stjernen utvides og trekkes sammen av ukjente årsaker, så dette er forbigående røntgenpulsarer som bare observeres periodevis, ofte med måneder til år mellom episoder med observerbar røntgenpulsasjon.
SAX J1808.4-3658 er en forbigående, tiltakende millisekund røntgenpulsar som er intermitterende. I tillegg har røntgenstrålesvingninger og kvasi-periodiske svingninger i tillegg til sammenhengende røntgenpulsasjoner blitt sett fra SAX J1808.4-3658, noe som gjør det til en Rosetta-stein for tolkning av tidsoppførselen til røntgen med lav masse binærfiler .
Supergiant Fast X-ray Transients (SFXTs)
Det er et økende antall tilbakevendende røntgentransienter, preget av korte utbrudd med veldig raske stigtider (~ titalls minutter) og typiske varigheter på noen få timer som er assosiert med OB- giganter og definerer dermed en ny klasse med massiv X- strålebinarier: Supergiant Fast X-ray Transients (SFXTs). XTE J1739–302 er en av disse. Oppdaget i 1997, forblir aktiv bare en dag, med et røntgenspektrum godt utstyrt med en termisk bremsstrahlung (temperatur på ~ 20 keV), som ligner spektralegenskapene til akkreterende pulser, ble den først klassifisert som en spesiell Be / X- strålende forbigående med et uvanlig kort utbrudd. Et nytt utbrudd ble observert 8. april 2008 med Swift .
Solen som en røntgen forbigående
Den stille solen , selv om den er mindre aktiv enn aktive regioner, er oversvømmet med dynamiske prosesser og forbigående hendelser (lyspunkter, nanoflar og stråler).
En koronal masseutkasting (CME) er et utkastet plasma som hovedsakelig består av elektroner og protoner (i tillegg til små mengder tyngre grunnstoffer som helium, oksygen og jern), pluss de medfølgende koronale lukkede magnetiske feltregionene. Småskala energiske signaturer som plasmaoppvarming (observert som kompakt myk røntgenlysning) kan være en indikasjon på forestående CME. Den myke røntgen sigmoid (en S-formet intensitet av myke røntgenstråler) er en observasjons manifestasjon av sammenhengen mellom koronal struktur og CME produksjon.
Den første påvisningen av en koronal masseutkasting (CME) som sådan ble gjort 1. desember 1971 av R. Tousey fra US Naval Research Laboratory ved bruk av 7. Orbiting Solar Observatory ( OSO 7 ). Tidligere observasjoner av koronale transienter eller til og med fenomener observert visuelt under solformørkelser blir nå forstått som i det vesentlige det samme.
Den største geomagnetiske forstyrrelsen, antagelig som følge av en "forhistorisk" CME, falt sammen med den første observerte solfakkelen , i 1859. Fakkelen ble observert visuelt av Richard Christopher Carrington og den geomagnetiske stormen ble observert med opptaksmagnetografen ved Kew Gardens . Samme instrument registrerte et skritt , en øyeblikkelig forstyrrelse av jordens ionosfære ved ioniserende myke røntgenstråler . Dette kunne ikke lett forstås på det tidspunktet fordi det gikk forut for oppdagelsen av røntgenstråler (av Roentgen ) og gjenkjennelsen av ionosfæren (av Kennelly og Heaviside ).
Forbigående røntgenbilder fra Jupiter
I motsetning til jordens nordlys, som er forbigående og bare forekommer i tider med økt solaktivitet, er Jupiters nordlys permanent, selv om intensiteten varierer fra dag til dag. De består av tre hovedkomponenter: hovedovalene, som er lyse, smale (<1000 km i bredde) sirkulære trekk som ligger omtrent 16 ° fra magnetpolene; satellitturale flekker, som tilsvarer fotsporene til magnetfeltlinjene som forbinder ionosfærene deres med ionosfæren til Jupiter, og forbigående polare utslipp som ligger i hovedovalene. Aururale utslipp ble oppdaget i nesten alle deler av det elektromagnetiske spekteret fra radiobølger til røntgenstråler (opptil 3 keV).
Oppdage røntgen transienter
Røntgenmonitoren til Solwind , betegnet NRL-608 eller XMON, var et samarbeid mellom Naval Research Laboratory og Los Alamos National Laboratory . Monitoren besto av to kollimerte proporsjonale tellere. Instrumentbåndbredden på 3-10 keV ble definert av detektorvinduets absorpsjon (vinduet var 0,254 mm beryllium) og den øvre nivådiskriminatoren. Det aktive gassvolumet (P-10 blanding) var 2,54 cm dypt, og ga god effektivitet opptil 10 keV. Teller ble registrert i 2 energikanaler. Lamellkollimatorer definerte en FOV på 3 ° x 30 ° (FWHM) for hver detektor; de lange aksene til FOV var vinkelrett på hverandre. De lange aksene var skråstilt 45 grader mot skanneretningen, slik at lokalisering av forbigående hendelser var omtrent 1 grad.
Den PHEBUS forsøket registreres høy energi forbigående hendelser i området 100 keV til 100 MeV. Den besto av to uavhengige detektorer og tilhørende elektronikk . Hver detektor besto av en vismutspire (BGO) -krystall med en diameter på 78 mm og en tykkelse på 120 mm, omgitt av en antikollisjonsjakke i plast. De to detektorene ble arrangert på romfartøyet for å observere 4 π steradianer . Burst-modusen ble utløst når tellehastigheten i 0,1 til 1,5 MeV-energiområdet oversteg bakgrunnsnivået med 8 σ (standardavvik) i enten 0,25 eller 1,0 sekunder. Det var 116 kanaler over energiområdet.
Ombord på Granat International Astrophysical Observatory var fire WATCH- instrumenter som kunne lokalisere lyse kilder i området 6 til 180 keV innen 0,5 ° ved hjelp av en Rotation Modulation Collimator. Til sammen dekket instrumentenes tre synsfelt omtrent 75% av himmelen. Energioppløsningen var 30% FWHM ved 60 keV. I stille perioder ble tellehastigheter i to energibånd (6 til 15 og 15 til 180 keV) akkumulert i 4, 8 eller 16 sekunder, avhengig av tilgjengeligheten ombordminne. Under en burst eller forbigående hendelse ble tellehastigheter akkumulert med en tidsoppløsning på 1 s per 36 s.
Den Compton Gamma Ray Observatory (CGRO) bærer Burst og Transient Source Experiment (BATSE) som påviser i 20 keV til MeV 8 rekkevidde.
WIND ble lansert 1. november 1994. Først hadde satellitten en svingende bane rundt månen rundt jorden. Ved hjelp av Månens gravitasjonsfelt ble Winds apogee holdt over den daglige halvkule på jorden, og magnetosfæriske observasjoner ble gjort. Senere i oppdraget ble Wind-romfartøyet satt inn i en spesiell "halo" -bane i solvinden oppstrøms fra Jorden, rundt det solfylte sol-jord-likevektspunktet (L1). Satellitten har en sentrifugeringsperiode på ~ 20 sekunder, med rotasjonsaksen normal til ekliptikken. WIND bærer Transient Gamma-Ray Spectrometer (TGRS) som dekker energiområdet 15 keV - 10 MeV, med en energioppløsning på 2,0 keV @ 1,0 MeV (E / delta E = 500).
Den tredje amerikanske lille astronomisatellitten (SAS-3) ble lansert 7. mai 1975 med tre viktige vitenskapelige mål: 1) bestemme lyse røntgenkildeplasser med en nøyaktighet på 15 buesekunder; 2) studer utvalgte kilder over energiområdet 0,1-55 keV; og 3) kontinuerlig søke på himmelen etter røntgen novaer, bluss og andre forbigående fenomener. Det var en roterende satellitt med pekefunksjon. SAS 3 var den første som oppdaget røntgenstråler fra et høyt magnetisk WD binært system, AM Her, oppdaget røntgenstråler fra Algol og HZ 43, og kartla den myke røntgenbakgrunnen (0,1-0,28 kev).
Tenma var den andre japanske røntgenstrategisatellitten som ble lansert 20. februar 1983. Tenma bar GSFC- detektorer som hadde en forbedret energioppløsning (med en faktor 2) sammenlignet med proporsjonale tellere og utførte de første følsomme målingene av jernspektralområdet for mange astronomiske objekter. Energiområde: 0,1 keV - 60 keV. Gassscintillator proporsjonal teller: 10 enheter à 80 cm 2 hver, FOV ~ 3deg (FWHM), 2-60 keV. Transient Source Monitor: 2 - 10 keV.
India 's første dedikerte astronomi satellitt , planlagt for lansering om bord på PSLV i midten av 2010, Astrosat vil overvåke X-ray himmelen for nye transienter, blant andre vitenskapelige fokus.