Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.sao.ru/Doc-k8/SciNews/2014/Fabrika2/
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Sun Apr 10 11:43:24 2016
Кодировка: koi8-r
Свидетельства сверхкритической аккреции на черную дыру в SS433
Logo (Main page)

Свидетельства сверхкритической аккреции на черную дыру в SS433

 English version

    SS433 - система из двух звезд, одна из которых сверхгигант, вторая - черная дыра. Материя сверхгиганта перетекает на соседнюю черную дыру и заливает дыру мощным потоком: 6 миллионов миллиардов тонн в секунду (это одна масса Земли за 11 дней). Даже черная дыра "не справляется" с таким потоком массы, возникает сверхкритический аккреционный диск, избыточный газ раскаляется до нескольких десятков тысяч градусов и выбрасывается из диска с огромными скоростями. По оси диска образуется огромная воронка (канал) из истекающего газа. Астрофизики мира знают, что есть сверхкритические диски, однако, прямых доказательств этого процесса нет: черная дыра полностью закрыта газом. Фонтан газа от черной дыры это единственный признак сверхкритической аккреции.
    Астрономы САО нашли доказательство сверхкритической аккреции на черную дыру в SS433, оно вытекает из переменности блеска самого диска SS433. Переменность блеска изучена по наблюдениям, полученным одновременно в рентгеновском диапазоне на рентгеновской обсерватории RXTE (Rossi X-ray Time Explorer) и в оптическом диапазоне на 6-метровом телескопе БТА. На схеме показана амплитуда переменности излучения в зависимости от частоты f. Горизонтальный участок на схеме это "визитная карточка" сверхкритического диска, это место, где диск резко расширяется, амплитуда на всех частотах равновероятна. На втором рисунке красным цветом показаны реальные наблюдения, в которых обнаружен этот плоский участок. Это доказывает наличие сверхкритического диска в SS433.
    На третьем рисунке слева показана корреляция между мягким рентгеновским диапазоном и оптическим, а справа корреляция переменности между жестким рентгеновским диапазоном и оптическим. В мягком диапазоне излучают рентгеновские струи SS433, а жесткий рентген и оптика - это отражение излучения на стенках канала. Изначально это излучение приходит со дна канала. Между жестким рентгеном и оптикой нет запаздывания, они отсвечивают излучением изнутри (отражаются) и приходят к наблюдателю одновременно. Мягкое рентгеновское излучение (левый рисунок) запаздывает относительно оптического. Поскольку жесткое и оптическое излучение распространяются со скоростью света, они одновременно отражаются от стенок канала. Струи (мягкий рентген) движутся медленнее, со скоростью четверть скорости света, они на 50 секунд позже появляются из-за края воронки. Наличие воронки в диске свидетельствует, что диск в SS433 сверхкритический.
К.Атапин, С.Фабрика, А.Медведев, А.Винокуров, Mon. Not. R. astr. Soc. 446, 893, 2015

Для контактов - С.Фабрика
Рис.3. Корреляционные функции рентгеновского излучения между мягким рентгеновским диапазоном и оптическим диапазоном (a), а также между жестким рентгеновским диапазоном и оптическим (b). Мягкое излучение (a) образуется в струях, струи движутся со скоростью четверть скорости света, поэтому они на 50 секунд появляются позже из-за края воронки (канала), чем отраженное оптическое излучение. Жесткое рентгеновское и оптическое излучение (b) движутся со скоростью света, они одновременно отражаются от стенок воронки. Мы видим только отраженный свет, основной источник находится глубоко на дне канала.
Рис.1. Схема спектра мощности сверхкритического аккреционного диска. Плоский участок между частотами f_1 и f_2 есть свидетельство, что в этом месте аккреционного диска диск становится толстым (радиус сферизации диска). На радиусе сферизации все сигналы аккреционного диска независимы друг от друга ("белый шум"). С левой стороны от f_1, на более низких частотах, диск еще тонкий (стандартный диск). С правой стороны от f_2, на более высоких частотах, переменность сглаживается каналом диска.
Рис.2. Наблюдаемые спектры мощности рентгеновского излучения в разных ориентациях аккреционного диска и канала: максимальное раскрытие диска в сторону наблюдателя (красный) и диск с ребра (синий). Когда диск раскрыт на наблюдателя (красный), мы видим канал, здесь мы обнаружили плоский участок. Когда диск и канал полностью закрыты (синий) мы видим только отраженное излучение от облаков, находящихся высоко над каналом. Frequency это частота в Герцах (0.001 Гц соответсвует периоду 1000 секунд).