Struktura sverhkriticheskogo akkrecionnogo diska
18.01.2003 22:37 | S. N. Fabrika/SAO RAN, pos. Nizhnii Arhyz

Sverhkriticheskie akkrecionnye diski formiruyutsya vokrug chernyh dyr (ili neitronnyh zvezd) pri tempe akkrecii veshestva na chernuyu dyru, prevyshayushem kriticheskoe znachenie, sootvetstvuyushee Eddingtonovskomu predelu svetimosti. Pri sverhkriticheskoi akkrecii sila davleniya izlucheniya prevyshaet silu gravitacionnogo prityazheniya, pri etom nablyudaetsya moshnoe istechenie veshestva iz oblastei, okruzhayushih chernuyu dyru. Vpervye struktura sverhkriticheskogo akkrecionnogo diska byla opisana teoreticheski N.I.Shakuroi i RA.Syunyaevym v 1973 g.

Sverhkriticheskii rezhim nastupaet v sluchae chernyh dyr zvezdnyh mass v tesnyh dvoinyh sistemah pri tempah akkrecii prevyshayushih 10^-7 mass Solnca v god, v sluchae sverhmassivnyh chernyh dyr v kvazarah i yadrah galaktik pri tempe akkrecii bol'shem, chem 1-10 mass Solnca v god. Sverhkriticheskie akkrecionnye diski nablyudayutsya v nekotoryh naibolee yarkih kvazarah. V nashei Galaktike sverhkriticheskii rezhim akkrecii imeyut nekotorye rentgenovskie novye - mikrokvazary, no tranzientno, t. e. v techenie neskol'kih chasov vo vremya maksimuma vspyshki. Postoyannyi (permanentnyi) sverhkriticheskii akkrecionnyi disk imeet unikal'nyi ob'ekt SS433 - tesnaya dvoinaya sistema, sostoyashaya iz sverhgiganta 20 mass Solnca i chernoi dyry 12 mass Solnca.

Izobrazhenie sverhkriticheskogo akkrecionnogo diska SS433

Sverhkriticheskii akkrecionnyi disk SS433 porozhdaet moshnyi, takzhe sverhkriticheskii, veter, istekayushii so skorost'yu neskol'ko tysyach km/s, krome togo, perpendikulyarno disku vybrasyvayutsya dve uzkie kollimirovannye strui veshestva so skorost'yu 80000 km/s. Akkrecionnyi disk SS433 i, sootvetstvenno, strui "precessiruyut" s periodom 163 dnya, t. e. vrashayutsya vokrug osi polnogo momenta dvoinoi sistemy, s amplitudoi 20^o. Precessiya yavlyaetsya sledstviem vzryva Sverhnovoi pri obrazovanii chernoi dyry, proizoshedshego okolo 100000 let nazad i razbalansirovavshego momenty vrasheniya komponentov. Eta precessiya sozdaet unikal'nuyu vozmozhnost' dlya issledovaniya metodom nablyudenii sverhkriticheskogo diska, vetra i strui SS433. SS433 - edinstvennyi ob'ekt astrofiziki, gde my imeem vozmozhnost' neposredstvennogo issledovaniya sverhkriticheskogo rezhima akkrecii gaza na chernuyu dyru, struktury takih akkrecionnyh diskov i pryamyh izmerenii fizicheskih parametrov i uslovii v etoi oblasti.

Na teleskope BTA v techenie 1986-1997 g.g. byli provedeny spektral'nye nablyudeniya SS433 i naideny parametry sverhkriticheskogo vetra i relyativistskih strui. Na risunke pokazan profil' skorosti vetra, istekayushego iz akkrecionnogo diska v zavisimosti ot ugla , otschityvaemogo ot osi diska. V ploskosti diska skorost' vetra okolo 100 km/s, dalee nad ploskost'yu diska ona rezko vozrastaet i pri polyarnom ugle 60^o skorost' vetra dostigaet 1300 km/s. Temperatura gaza vetra takzhe vozrastaet k osi diska (izmereno po liniyam vodoroda i HeI, kruzhki na risunke) ot 10000 K do 30000 K. V okolopolyarnoi oblasti, vokrug osnovanii strui nablyudaetsya goryachii veter s temperaturoi okolo 50000 K (izmereno po liniyam HeII). Po osi diska rasprostranyayutsya strui so skorost'yu 80000 km/s. Po liniyam nizkogo vozbuzhdeniya (FeII, treugol'niki na risunke) naidena evolyuciya struktury vetra s uvelicheniem rasstoyaniya ot ob'ekta. Posle togo, kak v ploskosti diska holodnyi veter byl ispushen so skorost'yu 100 km/s, vsledstvie precessionnogo razvorota akkrecionnogo diska, goryachii i bystryi veter dogonyaet medlennyi, v kotorom voznikaet udarnaya volna. Posle relaksacii vetrov, na bol'shom rasstoyanii ot ob'ekta srednyaya skorost' vetra v ploskosti dvoinoi sistemy sostavlyaet 300 km/s. Etot "ekvatorial'nyi" veter SS433 byl nedavno obnaruzhen metodami radioastronomii so sverhdlinnymi bazami (Evropeiskaya set').

Skorost' vetra iz sverhkriticheskogo akkrecionnogo diska SS433 v zavisimosti ot polyarnogo ugla diska. V ploskosti diska veter holodnyi i medlennyi, nad ploskost'yu diska skorost' i temperatura vetra rezko vozrastayut

V rezul'tate spektral'nyh issledovanii strui SS433 na teleskope BTA bylo naideno, chto oni chrezvychaino uzkie (1^o), sostoyat iz bol'shogo kolichestva (10¹²) melkih (10⁸ sm) oblakov holodnogo (10⁴ K) gaza. Oblaka gaza dvizhutsya po strogo ballisticheskim traektoriyam. Potok kineticheskoi energii v struyah raven 10³⁹ erg/s. V nedavnih nablyudeniyah amerikanskoi rentgenovskoi Observatorii CHANDRA byli polnost'yu podtverzhdeny geometriya i energosoderzhanie strui SS433, naidennye na BTA.

Publikacii s klyuchevymi slovami: SS433 - sverhkriticheskaya akkreciya - dzhet Publikacii so slovami: SS433 - sverhkriticheskaya akkreciya - dzhet
Sm. takzhe: HH 49: mezhzvezdnyi dzhet ot teleskopa "Dzheims Vebb" Mess'e 87 Porfirion: samyi dlinnyi dzhet ot chernoi dyry Galaktika, dzhet i znamenitaya chernaya dyra Akkreciruyushaya chernaya dyra s dzhetom HH 211: dzhety ot formiruyusheisya zvezdy Zvezdy, pyl', stolby i strui v tumannosti Pelikan Vse publikacii na tu zhe temu >>