RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Успехи физических наук // Архив

УФН, 2023, том 193, номер 9, страницы 940–970 (Mi ufn15471)

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


 Англоязычная версия: Physics–Uspekhi, 2023, 66:9, 885–913

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024