Astronet > Kriticheskaya svetimost' (=Eddingtonovskaya svetimost')

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Kriticheskaya svetimost' (=Eddingtonovskaya svetimost')

- predel'naya svetimost' zvezdy L_K, izluchayushei za schet vnutr. istochnikov energii. Vpervye vvedena angl. astronomom A. Eddingtonom. K. s. daet takzhe verhnyuyu granicu svetimosti kompaktnyh rentg. istochnikov, izluchayushih za schet akkrecii na neitronnye zvezdy, i chernye dyry (kak zvezdnoi massy, tak i sverhmassivnye v yadrah galaktik i kvazarah). Sushestvovanie gipotetich. sverhzvezd (zvezd s massoi bol'she $10^4 {\mathfrak M}_\odot$ , v nedpax k-ryh davlenie izlucheniya namnogo prevyshaet gazovoe) voobshe vozmozhno lish' pri svetimosti, ravnoi eddingtonovskoi.

Pri svetimosti L< L_K sila gravitacii prevyshaet silu davleniya izlucheniya, i stanovitsya vozmozhnoi akkreciya veshestva na kompaktnyi istochnik izlucheniya. Pri L> L_K dominiruet sila davleniya sveta, akkreciya nevozmozhna, plazma dolzhna ottekat' iz okrestnostei istochnika izlucheniya.

Velichinu K. s. mozhno naiti sled. obr. Rassmotrim razrezhennuyu vodorodnuyu (poskol'ku vodorod - samyi obil'nyi element vo Vselennoi), polnost'yu ionizovannuyu plazmu v okrestnosti kompaktnogo istochnika, imeyushego svetimost' L i massu ${\mathfrak M}$ . Na kazhdyi elektron, nahodyashiisya na rasstoyanii R ot izotropno izluchayushego istochnika, deistvuet sila davleniya sveta
$f_{DS}=\sigma_T q/c=\sigma_T L/4\pi R^2 c$ ,
napravlennaya po radiusu ot istochnika. Zdes' $q=L/4\pi R^2$ - potok izlucheniya, $\sigma_T$ - tomsonovskoe sechenie rasseyaniya (sm. Tomsonovskoe rasseyanie). S drugoi storony na proton deistvuet sila prityazheniya
$f_{grav}=G {\mathfrak M} m_p/R^2$
gde m_p - massa protona, G - gravitacionnaya postoyannaya. Siloi gravitacii, deistvuyushei na elektron, mozhno prenebrech' vsledstvie malosti massy elektrona $m_e\approx m_p/1836$ , a siloi davleniya sveta, deistvuyushei na proton, prenebregaem iz-za malogo secheniya rasseyaniya $\sigma_p=(m_e/m_p)^2 \sigma_T$ . Elektrony i protony svyazany elektrostatich. silami, poetomu mozhno schitat', chto obe protivopolozhno napravlennye sily f_grav i f_DS prilozheny k pare, sostoyashei iz elektrona i protona. Obe sily imeyut odinakovuyu zavisimost' ot rasstoyaniya i stanovyatsya ravnymi pri svetimosti
$L_K={4\pi G {\mathfrak M} m_p c\over { \sigma_T}}=10^{38}\cdot {{\mathfrak M}\over {{\mathfrak M}_\odot}}$ (erg/s).
V sluchae, kogda opticheskaya tolsha $\tau\gg 1$ , priravnivaya gradient davleniya izlucheniya k sile tyazhesti, takzhe mozhno poluchit' privedennoe vyshe znachenie K. s.

Po nablyudaemoi svetimosti ob'ekta L mozhno ustanovit' nizhnyuyu granicu ego massy: esli L< L_K, to ${\mathfrak M}/{\mathfrak M}_\odot > L/10^{38}$ (L vyrazhena v erg/s). Etim metodom ocenivayut massy ob'ektov v teh sluchayah, kogda net pryamoi informacii o masse, napr. pri opredelenii mass kvazarov i yader galaktik. Sleduet otmetit', odnako, chto pri otsutstvii sferich. simmetrii vozmozhno prevyshenie svetimosti akkreciruyushih ob'ektov nad eddingtonovskoi. Eto imeet mesto, napr., v rentgenovskih pul'sarah SMC H-1 i LMC H-4.

Privedennuyu vyshe ocenku K. s. mozhno utochnit' dlya solnechnogo him. sostava (tochnyi raschet daet $L_K=1,5\cdot 10^{38}\cdot ({\mathfrak M}/{\mathfrak M}_\odot)$ (erg/s)). V real'nyh zadachah neobhodimo krome tomsonovskogo rasseyaniya uchityvat' vklad fotoionizacii, davleniya izlucheniya v spektr. liniyah i t.d. Pri etom znachenie K. s. snizhaetsya. S drugoi storony, dlya vysokoenergichnyh rentgenovskih i gamma-fotonov sechenie komptonovskogo rasseyaniya, soglasno f-le Kleina-Nishiny, men'she tomsonovskogo, chto vedet k uvelicheniyu K. s. Otmetim takzhe, chto molodye pul'sary, izluchayushie za schet poteri energii vrasheniya, mogut imet' svetimost', prevyshayushuyu eddingtonovskii predel.

(R.A. Syunyaev)

R. A. Syunyaev, "Fizika Kosmosa", 1986
Glossarii Astronet.ru

L | R | A | B | V | G | D | E | Zh | Z | I | ' | K | L | M | N | O | P | R | S | T | U | F | H | C | Ch | Sh | Sh | E | Yu | Ya

Publikacii s klyuchevymi slovami: kriticheskaya svetimost' - Eddingtonovskaya svetimost' - davlenie izlucheniya Publikacii so slovami: kriticheskaya svetimost' - Eddingtonovskaya svetimost' - davlenie izlucheniya
Sm. takzhe: Davlenie izlucheniya Istechenie veshestva iz zvezd Solnechnyi parus Davlenie sveta Otvodit' asteroidy podal'she, izmenyaya ih al'bedo Radiacionnye diskony - novye astrofizicheskie ob'ekty Tumannost'-prizrak v Pleyadah Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati