ОБЗОРЫ АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ
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 Физического института им. П. Н. Лебедева РАН
Аннотация:
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
$\Gamma$, 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
$\Gamma$ (с возрастанием темпа аккреции), значение
$\Gamma$ варьируется в диапазоне от 2 до 3. В этих системах найдена корреляция между
$\Gamma$ и частотой квазипериодических осцилляций
$\nu_{\rm QPO}$, 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.
PACS:
97.80.Jp Поступила: 26 апреля 2022 г.Доработана:
6 октября 2022 г.Одобрена в печать:
10 ноября 2022 г.
DOI:
10.3367/UFNr.2022.11.039272