Астронет: К. А. Постнов/ГАИШ Лекции по Общей Астрофизике для Физиков http://variable-stars.ru/db/msg/1170612/9lec/html/node7.html

---

<< 2.4 Приливное разрушение звезд 4 Черные дыры в >>

3 Эддингтоновский предел светимости при аккреции на компактные релятивисткие объекты

Рассмотрим плазму на расстоянии r от звезды со светимостью L. Пусть источник излучения изотропен. Тогда на расстоянии r поток излучения . Фотоны взаимодействуют с электронами плазмы (Томсоновское рассеяние) и оказывают давление с силой , где см² - томсоновское сечение рассеяния фотона на электроне (в нерелятивистском приближении). Сила притяжения со стороны центрального тела массы M, действующая на протоны F_g=GMm_p/r². Из-за кулоновских сил давление света на электроны передается всему элементу плазмы, при этом равновесие F_g=F_r возможно при критичесокм значении светимости (т.н. Эддингтоновский предел)

Замечательно, что этот предел определяется только массой центрального тела и механизмом непрозрачности падающего вещества (в рассмотренном примере ионизованной плазмы - томсоновским рассеянием на электронах). При L>L_Edd давление излучения сильнее гравитационного притяжения, падение вещества на тяготеющий центр невозможно, давление излучения обуславливает отток вещества от источника.

Применим эти рассуждения к аккреции на компактные объекты. Выделяемая светимость , где R_in - внутренний радиус аккреционного диска (3R_g в случае Шварцшильдовской черной дыры). Максимальный темп аккреции, при котором она еще возможна (т.е. не останавливается давлением излучения)

Для сверхмассивных черных дыр с массами в миллион солнечных /год. Замечательный факт состоит в том, что наблюдаемые светимости квазаров и ядер активных галактик 10⁴⁵-10⁴⁶ эрг/с как раз и соответствуют эддингтоновским светимостям при аккреции на сверхмассивные черные дыры с массой 10⁷-10⁸ солнечных.

---

<< 2.4 Приливное разрушение звезд 4 Черные дыры в >>