ВВЕДЕНИЕ 3
Обсерватория Chandra и структура рентгеновских данных 5
Рентгеновские источники. Мягкие и сверхмягкие рентгеновские источники 11
ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ИСТОЧНИКОВ В ГАЛАКТИКЕ М51 16
1.1 Работа с данными со спутника Chandra 17
1.2 Метод поиска мягких и сверхмягких рентгеновских источников 22
1.3 Популяция мягких и сверхмягких источников в галактике М51 23
1.4 Распределение по температурам. Диаграмма рентгеновской светимости и температуры 25
1.5 Анализ источников на переменность 28
1.6 Пространственное распределение мягких источников 32
ГЛАВА II. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
Список использованной литературы 42
Приложение
Актуальность работы. Аккрецирующие белые карлики являются одними из кандидатов в предшественники сверхновых типа Ia. Исследование популяции этих источников и сравнение с теоретическими моделями позволяют лучше понять природу этих источников и уточнить существующие модели. Аккрецирующие белые карлики могут быть мощными источниками мягкого и сверхмягкого рентгеновского и экстремального ультрафиолетового излучения. В зависимости от темпа аккреции на поверхности белого карлика может происходить стабильное термоядерное горение водорода. В этом случае белый карлик будет наблюдаться как сверхмягкий рентгеновский источник с температурой ~100-150 эВ. При меньших темпах аккреции горение водорода неустойчиво, что приводит к возникновению феномена классических и рекуррентных новых. Рентгеновское послесвечение новых также наблюдается в мягком рентгеновском диапазоне. Наблюдения в рентгеновском диапазоне со спутника Chandra позволяют обнаружить и исследовать популяции аккрецирующих белых карликов в ближайших галактиках, исследовать их эволюцию и роль в производстве сверхновых типа Ia, а также физику термоядерного горения водорода на поверхности белого карлика и формирование спектров их излучения.
Данная работа посвящена исследованию компактных рентгеновских источников в спиральной галактике М51. Плоскость диска галактики почти перпендикулярна к лучу зрения, что позволяет в полной мере исследовать разные типы и популяции источников.
Целью работы является поиск популяции аккрецирующих белых карликов с термоядерным горением водорода на поверхности в галактике М51. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Обработка и интерпретация наблюдательных данных с космической обсерватории Chandra;
2. Оптимизация процедуры детектирования для обнаружения источников с мягкими и жесткими спектрами;
3. Разработка новых методов выделения популяции мягких источников.
Работа состоит из Введения, двух глав и заключения. Во Введении представлено строение телескопа Chandra и история исследования мягких и сверхмягких источников. Основная часть работы включает в себя шесть разделов, где рассматривается процесс обработки данных, метод выделения популяции мягких источников и наблюдательные характеристики популяции мягких источников в галактике М51. Приводится обсуждение полученных данных и заключение.
В приложении приведен список мягких и сверхмягких источников, обнаруженных в галактике М51.
В работе исследована популяция компактных рентгеновских источников в спиральной галактике М51. Для поиска популяции мягких и сверхмягких источников были использованы архивные данные наблюдений этой галактики обсерваторией Chandra в 2000-2012 гг. с суммарной экспозицией 845 ксек. Была выполнена оптимизация процедуры детектирования источников и применение нескольких диапазонов для поиска мягких источников. Разработан новый метод поиска мягких и сверхмягких источников на основе комбинации жесткости и медианной энергии. По данным спутника Chandra в галактике М51 обнаружена ярко выраженная популяция мягких источников. Очевидно, что такие популяции должны присутствовать и в других звездообразующих галактиках. По оценкам значительную часть мягких источников должны составлять аккрецирующие белые карлики. Мягкие источники вероятнее связаны с молодым населением, их популяция должна зависеть от темпа звездообразования родительской галактики. Наблюдаемое число мягких источников в первом приближении согласуется с предсказаниями синтетической модели их эволюции и с оценками числа классических новых в галактике М51.
В перспективе планируется исследование популяций мягких источников в других звездообразующих галактиках и определения их вклада в мягкое излучение родительской галактики.
