Mapování dozvuku - Reverberation mapping

Mapování dozvuku (nebo „mapování ozvěny“) - akreční disk obklopující a supermasivní černá díra (animace; 0:05) (1. října 2020)

Mapování dozvuku (nebo Mapování ozvěny) je astrofyzikální technika pro měření struktury široký region emisních linek (BLR) kolem a supermasivní černá díra ve středu an aktivní galaxie, a tedy odhad hmotnosti díry. Považuje se to za „primární“ techniku ​​odhadu hmotnosti, tj. Hmotnost se měří přímo z pohybu, který je k dispozici gravitační síla indukuje v blízkém plynu.[1]

Newtonův gravitační zákon definuje přímý vztah mezi hmotou centrálního objektu a rychlostí menšího objektu na oběžné dráze kolem centrální hmoty. Tedy pro hmotu obíhající kolem černé díry hmota černé díry souvisí s vzorcem

do Rychlost RMS ΔPROTI plynu pohybujícího se v blízkosti černé díry v široké oblasti emisní čáry, měřeno od Dopplerovo rozšíření plynových emisních potrubí. V tomto vzorci RBLR je poloměr širokoúhlé oblasti; G je gravitační konstanta; a F je málo známý „tvarový faktor“, který závisí na tvaru BLR.

Zatímco ΔPROTI lze měřit přímo pomocí spektroskopie, nezbytné stanovení RBLR je mnohem méně přímočará. Zde vstupuje do hry mapování dozvuku.[2] Využívá skutečnost, že toky emisní linky se silně mění v reakci na změny v kontinuu, tj. Světlo z akreční disk poblíž černé díry. Zjednodušeně řečeno, pokud se jas akrečního disku mění, emisní čáry, které jsou buzeny v reakci na světlo akrečního disku, „dozvukují“, tj. Mění se v odezvě. Bude ale nějakou dobu trvat, než se světlo z akrečního disku dostane do širokopásmové oblasti. Odezva na emisní linii je tedy opožděna s ohledem na změny v kontinuu. Za předpokladu, že toto zpoždění je způsobeno pouze časem cestování světlem, lze měřit vzdálenost ujetou světlem, odpovídající poloměru široké oblasti emisní čáry.

Pouze malá hrstka (méně než 40) aktivní galaktická jádra byly přesně „zmapovány“ tímto způsobem. Alternativním přístupem je použití empirického korelace mezi RBLR a svítivost kontinua.[1]

Další nejistotou je hodnota F. V zásadě lze odpověď BLR na variace v kontinuu použít k mapování trojrozměrné struktury BLR. V praxi je množství a kvalita údajů potřebných k provedení takového dekonvoluce je prohibitivní. Asi do roku 2004, F byla odhadnuta ab initio na základě jednoduchých modelů pro strukturu BLR. Více nedávno, hodnota F byla stanovena tak, aby přinesla Vztah M – sigma pro aktivní galaxie do nejlepší možné shody s M – sigma vztahem pro klidové galaxie.[1] Když F je určeno tímto způsobem, mapování dozvuku se stává technikou hromadného odhadu spíše než „sekundární“ než „primární“.

Viz také

Odkazy a poznámky

  1. ^ A b C Merritt, David (2013). Dynamika a vývoj galaktických jader. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN  9781400846122.
  2. ^ B. M. Peterson, K. Horne, Mapování dozvuku aktivních galaktických jader (2004).

externí odkazy