Формирование рентгеновского излучения во внутренних областях аккреционных дисков вокруг чёрных дыр, нейтронных звёзд и белых карликов
Л.Г. Титарчук†,
Е.В. Михеева‡,
В.Н. Лукаш§ Астрокосмический центр, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, ул. Профсоюзная 84/32, Москва, 117997, Российская Федерация
Описаны важнейшие временные и спектральные характеристики рентгеновского излучения, возникающего вблизи чёрных дыр, нейтронных звёзд и белых карликов при наличии аккрецирующего вещества из окружающего компактный объект диска, и показано, как эти характеристики связаны с физическими параметрами в рассматриваемых системах. Ключевой характеристикой рентгеновского излучения является значение фотонного индекса Γ, определяемого как наклон спектра излучения в диапазоне энергий 0,5—500 кэВ. Если компактным объектом двойной звёздной системы является чёрная дыра (ЧД), то для рентгеновского излучения характерно насыщение фотонного индекса Γ (с возрастанием темпа аккреции), значение Γ варьируется в диапазоне от 2 до 3. В этих системах найдена корреляция между Γ и частотой квазипериодических осцилляций νQPO, с помощью которой, используя метод масштабирования (скалирования), можно непосредственно определить массу ЧД. Построенная модель переноса излучения стала основой метода масштабирования, дающего также независимую оценку массы и в случае сверхмассивной ЧД. Формирующийся рентгеновский спектр в широком диапазоне энергий может быть описан комбинацией тепловой, комптонизационной и гауссовых компонент (описывающих эмиссионные линии). Модель переноса излучения вблизи чёрных дыр и нейтронных звёзд позволяет объяснить свойства рентгеновского излучения и в случае, если компактным объектом является белый карлик. На примере четырёх карликовых новых U Gem, SS Cyg, VW Hyi и SS Aur — показано, что континуум рентгеновского спектра немагнитных катаклизмических переменных может быть описан как результат комптонизации мягких фотонов на горячих электронах окружающего белый карлик аккреционного облака.
Ключевые слова: аккреция, аккреционные диски, нетепловой механизм излучения PACS:97.80.Jp DOI:10.3367/UFNr.2022.11.039272 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/9/b/ 001112661900002 2-s2.0-85182871146 2023PhyU...66..885T Цитата: Титарчук Л Г, Михеева Е В, Лукаш В Н "Формирование рентгеновского излучения во внутренних областях аккреционных дисков вокруг чёрных дыр, нейтронных звёзд и белых карликов" УФН193 940–970 (2023)
RT Journal
T1 Generation of X-ray radiation in the inner regions of accretion disks around black holes, neutron stars, and white dwarfs
A1 Titarchuk,L.G.
A1 Mikheeva,E.V.
A1 Lukash,V.N.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2023
FD 10 Sep, 2023
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JO Usp. Fiz. Nauk
VO 193
IS 9
SP 940-970
DO 10.3367/UFNr.2022.11.039272
LK https://ufn.ru/ru/articles/2023/9/b/
Поступила: 26 апреля 2022, доработана: 6 октября 2022, одобрена в печать: 10 ноября 2022