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射电星

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  有连续谱射电的恒星或恒星状天体。更确切地说,射电星就是在有恒星光谱的“恒星状”天体的位置1″内证认出来的角径很小(小于1″)的射电源。自1942年发现太阳射电后,人们一直在试图探测恒星射电。五十年代后期,曾经将新发现的许多射电源(以后被证认为射电星系类星体超新星遗迹和电离氢云)误认为“射电星”。到六十年代,才首次探测到除太阳以外的真正的射电星(红矮耀星)。七十年代对射电星开始了系统而深入的观测研究,由于目前射电望远镜的灵敏度还不足以测到一般恒星的射电,测到的射电星大部分都有特殊性质的射电爆发,其射电变化的时间尺度由几分钟、几小时、几日乃至几年不等。
  太阳是一个普通黄星。对太阳射电的观测和研究已经相当详尽。然而,已探测到的射电星往往呈现出与太阳本质上不同的新现象或高出多个量级的能量形式。可以把已探测到的射电星分为鲸鱼座UV型变星(见耀星)、红超巨星、射电新星、早型发射线星、射电双星、射电X射线星和脉冲星七类。到1979年,各类射电星已探测到几千颗。
  红矮耀星 
 鲸鱼座UV型红矮耀星的探测研究,是从太阳耀斑常同射电爆发相关这一事实开始的。经过多年来多波段观测和多种手段的联测,确认这类射电星在各波段都常常显示以耀爆形式释放能量的特征,而且分米波段的射电耀比厘米波段的强。此外,并没有得到类似太阳缓变射电的射电增强的证据,也未能肯定其频谱特征和太阳射电爆发相近,甚至光学耀爆和射电耀爆之间也缺乏明确的相关性。已观测到的耀星的射电耀爆的能量一般比太阳微波大爆发高几个量级。
  红超巨星  红超巨星热冕中可能产生的自由-自由恒稳射电一般都很弱。在目前射电望远镜的灵敏限度下,对参宿四(猎户座α )和御夫座π 等的探测结果,很可能只是它们偶发的短暂的射电耀,这类事件并不常发生。因此,同一射电增强事件往往难以重复观测到。
  射电新星  是热射电源,其射电是包围星体的电离气体壳层中电子的热轫致辐射。与射电新星爆发后高速(每秒近1,000公里/秒)膨胀着的电离气体壳层相联系的是可变射电,已得到完整射电演化史的巨蛇座1970年新星和天鹅座(V1500) 1975年新星的观测结果(见图)表明,新星壳层的射电谱由射电波段上的“光学厚”状态向“光学薄”、稀薄电离气体状态的平坦谱演化,而演化持续时间则是各不相同的。

  早型发射线星  也是热射电源。其光谱大多有光学禁线和D型“红外特强”,表明那里存在稠密的拱星尘埃云。与早型发射线星的拱星尘埃云相联系的是稳定射电,有正的频谱指数(射电流量密度Sννα,其中α >0)。据此建立了一种模型,即:均匀、球对称的恒星大气,其电子密度n与半径 r的平方成反比(nr-2),这种恒星大气产生一种具有“适当的”物质流失率的星风。这种模型已用来解释探测到的各种早型发射线星的射电,包括类新星共生星、慢新星、原行星和早期的行星状星云的射电,并从中推算出相应的物质流失率和临界半径(见质量损失)。对这些星体的射电流量和频谱的经常监测,是探测它们的物质流失率变化的有效手段。
  射电双星  是最重要的一类射电星。近几年来新发现的射电变星,除了极少数的射电单星(如参宿四)外,几乎都是双星或多重星系统(包括绝大多数耀星和射电X射线星),而且它们的射电形态甚多,这就为研究双星条件下辐射的物理环境和机制提供了丰富的资料。以大陵五为代表的有谱型较早的主星的射电双星,大多是在七十年代初探测到的。经多年探测表明,这类星的射电活动多变,其射电事件除了有典型爆发(持续十几小时,衰退期略长于上升期)外,还有双峰、非热衰退、上升中的突跳和频谱极平坦的种种情况。大陵五是一个 X射线源,其耀爆曾达到很高水平(大于1流量单位)。近几年发现的射电双星大多是猎犬座RS型双星。这类双星有如下特征:①周期一般为1~15天;②具有光谱为F~G型、光度为Ⅳ~Ⅴ类的较热成分;③在双星未掩食的谱中有强H和K发射线。此类双星已有20多个得到光学上的证认,其中10多个有射电,所以很可能有射电是这类双星的普遍特征。其射电事件除了频繁多变与大陵五型射电双星相似外,还在如HR1099的双星中,观测到近 1流量单位的耀爆,并观测到相当强的圆偏振辐射。近年来人造卫星探测表明,猎犬座RS型双星很可能是新类型的软 X射线源。如用同步加速辐射来解释射电双星的射电,则其相对论性带电粒子的能量是从太阳上观测到的最大射电事件的105~1011倍。这些相对论性粒子的产生和加速,双星环境中星风和磁场的空间结构,都需要进一步研究。

  射电X射线星   另有一类密近双星呈现可变非热的连续谱射电,同时发射很强的X射线,所以归为X射线星类。这类射电星的射电特征和某些射电双星有相似之处,例外的是天鹅座X-3,它的射电可从通常约0.1央的宁静水平,耀爆到10~20央,其能量可达典型类星体辐射能量的10-9。而天鹅座X-1是迄今唯一存在X射线和射电水平之间过渡的射电星。
  近年来探测发现新的射电星的工作颇受人们重视,并已开始系统地有计划地进行普测。由于射电星的角径小,除少数耀爆外,其辐射流量又常低于现有设备灵敏度极限,因此,已发现的射电星数量还不多,细节的观测也很不够。射电星的研究对于推动恒星物理学天体演化学的探讨十分重要。
  参考书目
 G.L.Verschuur and K.I.Kellermann,Galactic and Extragalactic Radio Astronomy, Springer-Verlag,Berlin,1974.
 G.Setti, The Physics of Non-Thermal Radio Sources, D. Reidel Publ.Co.,Dordrecht,Holland,1976.

 

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