Черные дыры и элементарные частицы (стр. 2 из 2)

Кандидаты в черные дыры

Каталог кандидатов в чЈрные дыры. Содержит 17 источников. Все они обнаружены в двойных системах. Все кроме одного LMC X-1 находятся в плоскости нашей Галактики. Восемь из них обнаружено в направлении на ядро нашей Галактики.

Кандидаты в чЈрные дыры могут обозначаться по названию созвездия Cyg X-1 (Лебедь) и по названию обсерватории с обозначением прямого восхождения и склонения GRO J0422+32 (Gamma Ray Observatory

=4h 22m, =+32 ). Ряд источников открыт телескопом ТТМ и обсерваторией Гранат, их названия KS (Kvant Source) и GRS (Granat Source).

В настоящее время нельзя с уверенностью сказать существуют чЈрные дыры или нет, поэтому представлен каталог кандидатов в чЈрные дыры, а не каталог чЈрных дыр. Существование чЈрных дыр подразумевает существование сингулярностей, то есть бесконечных плотностей; этот вопрос остаЈтся спорным уже более семидесяти лет. Сам Эйнштейн писал, что звЈзды не могут сжиматься до нулевых размеров, хотя это следовало из его собственной теории.

Квазары - сверхмассивные черные дыры

Основные наблюдаемые свойства

В 1960 г. были обнаружены радиосточники с малыми угловыми размерами (менее 10 сек. дуги), которые затем были отождествлены со звездообразными объектами в потическом диапазоне (квазар - аббревиатура от англ. QUASi-stellAR Radiosource). В 1963 г. Мартен Шмидт снял спектр источника 3С 273. В спектре были видны широкие эмиссионные линии Бальмеровской серии водорода и Mg II, а красное смешение оказалось z=0.158 (т.е. расстояние до источника d=zc/H0=630 Мпк). В настоящее время известно свыше 7 тыс. квазаров.

Основные феноменологические свойства:

Большое красное смещение (далекие объекты) - рекорд (1997) 4.98

нетепловой (степенной) непрерывный спектр ЭМ излучения во всем диапазоне длин волн

широкие линии излучения в разрешенных линиях (ширина до 2000 км/с) и узкие запрещенные эмиссионные линии (как в газовых туманностях)

переменность излучения на временах от нескольких дней до неск. месяцев ==> характерный размер излучающей области R=ct=3*1016-3*1017 см меньше 1 пк (Замечание: наилучшее ограничение на размер излучающей области получено в 1989 г. из наблюдений микролинзирования квазаров и составляет 1015 см - всего 60 астрономических единиц!)

огромная светимость L~1046-1047 эрг/с (для сравнения: полная светимость гигантской спиральной галактики типа нашей 4*1044 эрг/с)

часто вокруг квазара видна хозяйская (host) галактика разной морфологии (эллиптическая или спиральная), как правило наблюдаются во взаимодействующих (сливающихся) галактиках

часто наблюдаются труйные выбросы (джеты) частиц с релятивистскими скоростями (до 0.99 с), видимые в радиодиапазоне до расстояний в неск. мегапарсек

Схожие свойства (несколько в меньшем масштабе) наблюдается от активных ядер галактик (радиогалактики, Сейфертовские галактики, объекты типа BL Ящерицы (лацертиды)). Высокая светимость и компактность излучающей области определяют физическое состояние вещества вблизи центра квазара.

Пример: плотность излучения на характерном расстоянии 1015 cм от центра квазара со светимостью 1047 эрг/с

эрг/см на много порядков больше плотности энергии реликтового излучения ( ~10-12 эрг/см ) или уф-излучения звезд в Галактике (~3*10-15 эрг/см).

Активные галактики и квазары составляют относительно немногочисленный подкласс объектов (иными словами стадия активности квазара или ядра галактики много меньше хаббловского времени 1010 лет).

Их пространственная плотность:

Обычные галактики 10-2 на куб. Мпк

Сейфертовские галактики 10-4 на куб. Мпк

Радиогалактики 10-6 на куб. Мпк

Квазары 10-8 на куб. Мпк