RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Сентябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Формирование рентгеновского излучения во внутренних областях аккреционных дисков вокруг чёрных дыр, нейтронных звёзд и белых карликов

† , ‡ , § 
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.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2022.11.039272
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" УФН 193 940–970 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 26 апреля 2022, доработана: 6 октября 2022, 10 ноября 2022

English citation: Titarchuk L G, Mikheeva E V, Lukash V N “Generation of X-ray radiation in the inner regions of accretion disks around black holes, neutron stars, and white dwarfs” Phys. Usp. 66 885–913 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.11.039272

Список литературы (90) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Titarchuk L, Lapidus I, Muslimov A Astrophys. J. 499 315 (1998)
  2. Patterson J, Raymond J C Astrophys. J. 292 550 (1985)
  3. Patterson J, Raymond J C Astrophys. J. 292 535 (1985)
  4. Williams G A, King A R, Brooker J R E Mon. Not. R. Astron. Soc. 226 725 (1987)
  5. Mukai K Publ. Astron. Soc. Pac. 129 062001 (2017)
  6. Titarchuk L Astrophys. J. 434 570 (1994)
  7. Hua X-M, Titarchuk L Astrophys. J. 449 188 (1995)
  8. Titarchuk L, Lyubarskij Y Astrophys. J. 450 876 (1995)
  9. Farinelli R et al Astrophys. J. 680 602 (2008)
  10. Montanari E, Titarchuk L, Frontera F Astrophys. J. 692 1597 (2009)
  11. Sunyaev R A, Titarchuk L G Astron. Astrophys. 86 121 (1980)
  12. Иванов П Б и др УФН 189 449 (2019); Ivanov P B et al Phys. Usp. 62 423 (2019)
  13. Shaposhnikov N, Titarchuk L Astrophys. J. 699 453 (2009)
  14. Titarchuk L et al Astron. Astrophys. 633 A73 (2020)
  15. Farinelli R, Titarchuk L Astron. Astrophys. 525 102 (2011)
  16. Seifina E, Titarchuk L Astrophys. J. 738 128 (2011)
  17. Maiolino T et al Astrophys. J. 911 80 (2021)
  18. Titarchuk L, Seifina E, Shrader C Astrophys. J. 789 98 (2014)
  19. Belloni T AIP Conf. Proc. 797 197 (2005)
  20. Remillard R A, McClintock J E Annu. Rev. Astron. Astrophys. 44 49 (2006)
  21. Klein-Wolt M, van der Klis M Astrophys. J. 675 1407 (2008)
  22. Shaposhnikov N, Titarchuk L Astrophys. J. 643 1098 (2006)
  23. Titarchuk L, Fiorito R Astrophys. J. 612 988 (2004)
  24. Shaposhnikov N, Titarchuk L Astrophys. J. 663 445 (2007)
  25. Miller-Jones J C A et al Science 371 1046 (2021)
  26. Dewangan G C, Titarchuk L, Griffiths R E Astrophys. J. 637 L21 (2006)
  27. Dewangan G C, Griffiths R E, Rao A R Astrophys. J. 641 L125 (2006)
  28. Strohmayer T E et al Astrophys. J. 660 580 (2007)
  29. Revnivtsev M, Gilfanov M, Churazov E Astron. Astrophys. 363 1013 (2000)
  30. Titarchuk L, Mastichiadis A, Kylafis N D Astrophys. J. 487 834 (1997)
  31. Dickey J M, Lockman F J Annu. Rev. Astron. Astrophys. 28 215 (1990)
  32. Laurent P, Titarchuk L Astrophys. J. 511 289 (1999)
  33. Shakura N I, Sunyaev R A Astron. Astrophys. 24 337 (1973)
  34. Titarchuk L, Zannias T Astrophys. J. 493 863 (1998)
  35. Laurent P, Titarchuk L Astrophys. J. 727 34 (2011)
  36. Greene J, Bailyn C D, Orosz J A Astrophys. J. 554 1290 (2001)
  37. Hjellming R M, Rupen M P Nature 375 464 (1995)
  38. Muños-Darias T, Casares J, Martínes-Pais I G Mon. Not. R. Astron. Soc. 385 2205 (2008)
  39. Hynes R I et al Astrophys. J. 609 317 (2004)
  40. Orosz J A A Massive Star Odyssey: from Main Sequence to Supernova. Proc. of IAU Symp. No. 212, 24-28 June 2001, Spain (Eds K van der Hucht, A Herrero, C Esteban) (San Francisco: Astron. Soc. of the Pacific, 2003) p. 365
  41. Park S Q et al Astrophys. J. 610 378 (2004)
  42. Orosz J A et al Astrophys. J. 568 845 (2002)
  43. Sánchez-Fernández C et al Astron. Astrophys. 348 L9 (1999)
  44. Sobczak G J et al Astrophys. J. 517 L121 (1999)
  45. Orosz J A et al Astrophys. J. 616 376 (2004)
  46. Homan J et al Mon. Not. R. Astron. Soc. 366 235 (2006)
  47. McClintock J E et al Astrophys. J. 698 1398 (2009)
  48. Filippenko A V, Chornock R IAU Circ. 7644 2 (2001)
  49. Zurita C et al Mon. Not. R. Astron. Soc. 334 999 (2002)
  50. Herrero A et al Astron. Astrophys. 297 556 (1995)
  51. Ninkov Z, Walker G A H, Yang S Astrophys. J. 321 425 (1987)
  52. Titarchuk L et al Astrophys. J. 560 L55 (2001)
  53. Titarchuk L, Shaposhnikov N Astrophys. J. 678 1230 (2008)
  54. Laurent P, Titarchuk L Astrophys. J. 656 1056 (2007)
  55. Rybicki G B, Lightman A P Radiative Processes in Astrophysics (New York: Wiley, 1979) p. 46
  56. Titarchuk L, Seifina E Astron. Astrophys. 595 A101 (2016)
  57. Titarchuk L, Seifina E Astron. Astrophys. 585 A94 (2016)
  58. Seifina E, Chekhtman A, Titarchuk L Astron. Astrophys. 613 A48 (2018)
  59. Seifina E, Titarchuk L, Ugolkova L Astron. Astrophys. 619 A21 (2018)
  60. Event Horizon Telescope Collab. Astrophys. J. Lett. 930 12E (2022)
  61. Titarchuk L, Seifina E Mon. Not. R. Astron. Soc. 501 5659 (2021)
  62. Rhoades C E (Jr.), Ruffini R Phys. Rev. Lett. 32 324 (1974)
  63. Seifina E, Titarchuk L, Shaposhnikov N Astrophys. J. 821 23 (2016)
  64. Seifina E, Titarchuk L, Shrader C, Shaposhnikov N Astrophys. J. 808 142 (2015)
  65. Seifina E, Titarchuk L, Frontera F Astrophys. J. 766 63 (2013)
  66. Titarchuk L, Seifina E, Frontera F Astrophys. J. 767 160 (2013)
  67. Seifina E, Titarchuk L Astrophys. J. 747 99 (2012)
  68. Di Salvo T et al Astrophys. J. 542 1034 (2000)
  69. Piraino S, Santangelo A, Kaaret P Astron. Astrophys. 360 L35 (2000)
  70. D'Ai A et al Astron. Astrophys. 448 817 (2006)
  71. Ng C et al Astron. Astrophys. 522 A96 (2010)
  72. Egron E et al Astron. Astrophys. 530 A99 (2011)
  73. Di Salvo T et al Astrophys. J. Lett. 649 L91 (2006)
  74. Titarchuk L, Shaposhnikov N Astrophys. J. 724 1147 (2010)
  75. Di Salvo T et al Astrophys. J. 546 1107 (2001)
  76. Зельдович Я Б, Шакура Н И Астрономический журн. 46 225 (1969); Zel'dovich Ya B, Shakura N I Sov. Astron. 13 175 (1969)
  77. Бисноватый-Коган Г С и др Астрономический журн. 57 1242 (1980); Bisnovatyi-Kogan G S et al Sov. Astron. 24 716 (1980)
  78. Titarchuk L, Seifina E Astrophys. J. 706 1463 (2009)
  79. Seifina E, Titarchuk L Astrophys. J. 722 586 (2010)
  80. Soria R et al Mon. Not. R. Astron. Soc. 410 1886 (2011)
  81. Maiolino T et al Astrophys. J. 900 153 (2020)
  82. Sunyaev R A, Titarchuk L G Astron. Astrophys. 143 374 (1985)
  83. Mukai K et al Astrophys. J. Lett. 586 L77 (2003)
  84. Pandel D, Córdova F A, Howell S B Mon. Not. R. Astron. Soc. 346 1231 (2003)
  85. Warner B Cataclysmic Variable Stars (Cambridge Astrophysics Series) Vol. 28 (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995)
  86. Mauche C W, Raymond J C Astrophys. J. 541 924 (2000)
  87. Lewin W, van der Klis M (Eds) Compact Stellar X-ray Sources (Cambridge Astrophysics Series) Vol. 39 (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2006)
  88. D'Amico F et al Astrophys. J. 547 L147 (2001)
  89. D'Aí A et al Astrophys. J. 667 411 (2007)
  90. Maiolino T, D'Amico F, Braga J Astrophys. J. 551 L2 (2013)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение