Межа Еддінгтона — величина потужності електромагнітного випромінювання, що виходить із надр зірки, при якій його тиску достатньо для компенсації ваги оболонок зірки, які оточують зону термоядерних реакцій, тобто зірка знаходиться в стані рівноваги: не стискується і не розширюється. При перевищенні межі Еддінгтона зірка починає випускати сильний зоряний вітер.
Критична (Еддінгтонівска) світність — максимальна світність зірки або іншого небесного тіла, яка формулюється умовою рівноваги гравітаційних сил і тиску випромінювання об'єкта.
Обидві величини названі на честь англійського астрофізика Артура Стенлі Еддінгтона.
Критична світність в класичному (Еддінгтонівскому) наближенні
Критична світність визначається умовою рівноваги сили тяжіння і тиску випромінювання .
При віддаленні від ізотропного джерела випромінювання і у випадку водневої плазми — найбільш типового випадку, оскільки водень становить більшу частину маси всесвіту — сила тяжіння , що діє з боку випромінюючого тіла маси на протон:
Потік випромінювання на цій відстані:
- , де — світність джерела
Тоді сила , діюча на електрон внаслідок Томсонівського випромінювання на електронах
- , де — Томсонівський переріз розсіяння фотону на електроні:
Таким чином, виходячи з умови рівноваги і з урахуванням того, що електростатична взаємодія значно сильніше гравітаційної, тобто протон — електронні пари можна вважати пов'язаними, критична світність
або, якщо виразити масу об'єкта в масах Сонця ,
- ерг/с, тобто критична світність залежить тільки від маси об'єкта і механізмів взаємодії випромінювання з речовиною.
Відхилення від критичної світності і надкритична аккреція
Фактично умова рівноваги сили тяжіння і тиску випромінювання є умовою можливості акреції речовини на випромінюючий об'єкт.
Однак у разі істотної неізотропності акреції, наприклад, у випадку акреційних дисків таких компактних об'єктів, як чорні діри і нейтронні зірки, можливі ситуації, коли джерелом енергії є гравітаційна енергія акрецюючої речовини і темпи акреції настільки високі, що світність перевищує критичну. Для таких об'єктів характерно інтенсивне витікання речовини з акреційного диску, викликане тиском випромінювання, найбільш відомим з таких об'єктів є SS 433.
Сучасні дослідження
В жовтні 2022 року, астрономи NASA були дуже здивовані рентгенівським пульсаром в галактиці галактиці Сигара (M82) M82 X-2, який відноситься до тих, що вчені називають надсвітловим джерелом рентгенівського випромінювання (англ. Ultraluminous X-ray sources, ULX), та який сяє приблизно в 10 мільйонів разів яскравіше, ніж Сонце. Вченим вдалося спостерігати таємничий небесний об'єкт, настільки яскравий, що, згідно з фізикою, він мав був вибухнути. NASA відстежує так звані ультраяскраві джерела рентгенівського випромінювання (ULX), неможливі об'єкти, які можуть бути в 10 мільйонів разів яскравішими за Сонце, щоб зрозуміти, як вони працюють. Теоретично ці об'єкти неможливі, оскільки вони порушують межу Еддінгтона. Нове дослідження вчених з даного питання було опубліковане в The Astrophysical Journal.
Джерела
- Oxford Physics: Part C Major Option Astrophysics, High-Energy Astrophysics by Garret Cotter [ 15 липня 2014 у Wayback Machine.]
- Orbital Decay in M82 X-2
- У космосі знайдено таємничий обєкт, який у 10 мільйонів разів яскравіший за Сонце. 12.05.2023, 00:30
Література
- Эддингтон А. С. Звёзды и атомы — 1928. — С. 152
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Mezha Eddingtona velichina potuzhnosti elektromagnitnogo viprominyuvannya sho vihodit iz nadr zirki pri yakij jogo tisku dostatno dlya kompensaciyi vagi obolonok zirki yaki otochuyut zonu termoyadernih reakcij tobto zirka znahoditsya v stani rivnovagi ne stiskuyetsya i ne rozshiryuyetsya Pri perevishenni mezhi Eddingtona zirka pochinaye vipuskati silnij zoryanij viter Kritichna Eddingtonivska svitnist maksimalna svitnist zirki abo inshogo nebesnogo tila yaka formulyuyetsya umovoyu rivnovagi gravitacijnih sil i tisku viprominyuvannya ob yekta Obidvi velichini nazvani na chest anglijskogo astrofizika Artura Stenli Eddingtona Kritichna svitnist v klasichnomu Eddingtonivskomu nablizhenniKritichna svitnist viznachayetsya umovoyu rivnovagi sili tyazhinnya Fg displaystyle F g i tisku viprominyuvannya Fr displaystyle F r Pri viddalenni r displaystyle r vid izotropnogo dzherela viprominyuvannya i u vipadku vodnevoyi plazmi najbilsh tipovogo vipadku oskilki voden stanovit bilshu chastinu masi vsesvitu sila tyazhinnya Fg displaystyle F g sho diye z boku viprominyuyuchogo tila masi M displaystyle M na proton Fg GMmpr2 displaystyle F g frac GMm p r 2 de mp displaystyle m p masa protona Potik viprominyuvannya I displaystyle I na cij vidstani I L4pr2 displaystyle I frac L 4 pi r 2 de L displaystyle L svitnist dzherela Todi sila Fr displaystyle F r diyucha na elektron vnaslidok Tomsonivskogo viprominyuvannya na elektronah Fr IsTc displaystyle F r frac I sigma T c de sT displaystyle sigma T Tomsonivskij pereriz rozsiyannya fotonu na elektroni sT 8p3 e2mec2 2 displaystyle sigma T left frac 8 pi 3 right left frac e 2 m e c 2 right 2 Takim chinom vihodyachi z umovi rivnovagi Fg Fr displaystyle F g F r i z urahuvannyam togo sho elektrostatichna vzayemodiya znachno silnishe gravitacijnoyi tobto proton elektronni pari mozhna vvazhati pov yazanimi kritichna svitnist Ledd 4pGMmpcsT displaystyle L edd frac 4 pi GMm p c sigma T abo yaksho viraziti masu ob yekta v masah Soncya Msol displaystyle M sol Ledd 1038MMsol displaystyle L edd 10 38 frac M M sol erg s tobto kritichna svitnist zalezhit tilki vid masi ob yekta i mehanizmiv vzayemodiyi viprominyuvannya z rechovinoyu Vidhilennya vid kritichnoyi svitnosti i nadkritichna akkreciyaFaktichno umova rivnovagi sili tyazhinnya Fg displaystyle F g i tisku viprominyuvannya Fr displaystyle F r ye umovoyu mozhlivosti akreciyi rechovini na viprominyuyuchij ob yekt Odnak u razi istotnoyi neizotropnosti akreciyi napriklad u vipadku akrecijnih diskiv takih kompaktnih ob yektiv yak chorni diri i nejtronni zirki mozhlivi situaciyi koli dzherelom energiyi ye gravitacijna energiya akrecyuyuchoyi rechovini i tempi akreciyi nastilki visoki sho svitnist perevishuye kritichnu Dlya takih ob yektiv harakterno intensivne vitikannya rechovini z akrecijnogo disku viklikane tiskom viprominyuvannya najbilsh vidomim z takih ob yektiv ye SS 433 Suchasni doslidzhennyaV zhovtni 2022 roku astronomi NASA buli duzhe zdivovani rentgenivskim pulsarom v galaktici galaktici Sigara M82 M82 X 2 yakij vidnositsya do tih sho vcheni nazivayut nadsvitlovim dzherelom rentgenivskogo viprominyuvannya angl Ultraluminous X ray sources ULX ta yakij syaye priblizno v 10 miljoniv raziv yaskravishe nizh Sonce Vchenim vdalosya sposterigati tayemnichij nebesnij ob yekt nastilki yaskravij sho zgidno z fizikoyu vin mav buv vibuhnuti NASA vidstezhuye tak zvani ultrayaskravi dzherela rentgenivskogo viprominyuvannya ULX nemozhlivi ob yekti yaki mozhut buti v 10 miljoniv raziv yaskravishimi za Sonce shob zrozumiti yak voni pracyuyut Teoretichno ci ob yekti nemozhlivi oskilki voni porushuyut mezhu Eddingtona Nove doslidzhennya vchenih z danogo pitannya bulo opublikovane v The Astrophysical Journal DzherelaOxford Physics Part C Major Option Astrophysics High Energy Astrophysics by Garret Cotter 15 lipnya 2014 u Wayback Machine Orbital Decay in M82 X 2 U kosmosi znajdeno tayemnichij obyekt yakij u 10 miljoniv raziv yaskravishij za Sonce 12 05 2023 00 30LiteraturaEddington A S Zvyozdy i atomy 1928 S 152