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
20o.
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
60o 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 (1o), 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:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |