От теории к практике: о проявлениях сильной гравитации в наблюдениях (2)
Движение вещества (нагрев) Релятивистскаязвезда звезда- Компаньон (5000 K) 100 млн. K!
Пример 2. Вращение черных дыр по температуре аккр. диска?
Радиус Шварцшильда метрика Шварцшильда радиус Шварцшильда (= 2.95 км на 1М )
Аккреция черные дыры можно обнаружить лишь по их влиянию на окружающие тела аккреция – падение вещества на компактный объект под действием его гравитационного притяжения откуда берется вещество? – межзвездное – с соседней звезды в двойной системе темп акреции и светимость
Почему компактные объекты? светимость при аккреции
Почему рентг. диапазон?
Излучение абсолютно черного тела Закон Релея-Джинса
Закон Стефана-Больцмана
Схема ЧД с аккреционным диском
Невращающаяся ЧД Вращающаяся ЧД Радиус внутреннего края диска -> параметр вращения ЧД?
Радиус последней устойчивой орбиты как функция вращения ЧД
XTE J Cyg X-1
Внутренний радиус диска? ~kT ~Rin
Сложность 1: Распределение яркости по диску Простейший случай T~ R -3/4
Простейший случай Закон Релея-Джинса
Сложность 2: Атмосфера диска (непрозрачности и комптонизация)
Влияние непрозрачностей
Непрозрачности на разных длинах волн
Комптонизация Одно рассеяние: если гладкий спектр Степенной закон между ~kT seed and ~3kT e Тепловой завал e
Атмосфера Для того,чтобы излучение выходило необходим градиент плотности энергии – градиент температуры
Искажения спектра kT c ~1.7kT
Сложность 3: Фотопоглощение
Карта галактики 21 см (нейтральный водород)
Комптоновское рассеяние e - +h e - +h сечение Томсоновсий предел при h
Сложность (небольшая): искажения лучей
Сложность 4. Характеристики инструментов
Проблема pile-up 2 фотона с меньшей энергией могут выглядеть как один фотон с большей EE dt(pile-up) 2E
Pile up в случае спектрометра PCA (dt~10 -5 сек) Для ПЗС dt~0.1-1 сек!
Поправки pile-up XMM 2011
Точность эффективной площади детекторов
Поглощение в льде на детекторе SSS cпутника EINSTEIN
XTE J
Результаты для XTE J По температуре диска По широкой линии
Пример 3. Измерение релятивистских эффектов (радиусов нейтронных звезд?) по временным рядам