Курс общей астрофизики. Постнов К.А - 42 стр.

42               Глава 2. Излучение и поглощение ЭМ-волн в среде

пространяться независимо. Низкая энергия квантов наблюдаемо-
го излучения связана с большим красным смещением (они умень-
шили свою энергию почти в 1000 раз), но спектр излучения, как
был, так и остался планковским, только стал соответствовать в ты-
сячу раз более низкой температуре3. Небольшие отклонения спек-
тра фонового излучения от планковской функции возникают по
следующим причинам: 1) рассеяние на плазме, заполняющей скоп-
ления галактик; 2) движение наблюдателя относительно системы
отсчета, в которой поток реликтового излучения равен нулю; 3)
наличие небольших (∆T /T  10−5 ÷ 10−6 ) неоднородностей ин-
тенсивности, связанных с флуктуациями плотности некогда излу-
чившей свет среды. Из этих первичных неоднородностей впослед-
ствии развились наблюдаемые крупномасштабные неоднородно-
сти в распределении галактик.
    Нетепловые спектры. Наиболее известные примеры нетепло-
вых спектров – спектры радиопульсаров (вращающихся нейтрон-
ных звезд с сильным магнитным полем), радиогалактик и квазаров,
жестких рентгеновских источников, некоторых остатков сверхно-
вых звезд. Эти спектры связаны с синхротронным излучением ре-
лятивистских электронов в магнитном поле и с процессами обрат-
ного комптоновского рассеяния мягких (как правило, тепловых)
фотонов на релятивистских электронах (см. ниже). Характерной
особенностью таких спектров является наличие степенной зависи-
мости потока от частоты Fν ∝ ν −α , где показатель степени α обыч-
но имеет значения от 0.5 до 1 (см. рис.2.5). Отметим, что степен-
ные зависимости потока в ограниченном диапазоне частот мож-
но получить и для теплового излучения в реальных астрофизиче-
ских источниках (например, суммированием планковских кривых
от слоев с изменяющейся температурой, как в аккреционных дис-
ках). В таких случаях указанием на возможную нетепловую приро-

    Если в формуле Планка (2.6) заменить ν на xν, где x − численный коэффици-
     3

ент, то она все равно будет описывать функцию Планка, но с температурой xT (в
x раз большей). Поэтому доплеровский сдвиг частоты (красное смещение в рас-
ширяющейся Вселенной) не меняет форму планковского спектра.