У многих источников плотность потока переменна, иногда меняется в несколько раз. Характерное время изменений от нескольких дней до нескольких лет (рис. 11.3). В некоторых источниках обнаружена очень быстрая переменность с характерным временем порядка нескольких часов (“intraday variability”). Вариации интенсивности находятся в хорошем согласии с ожидаемыми для расширяющегося облака релятивистских частиц. Эта модель рассмотрена в работах И.С. Шкловского, Келлермана и Паулини-Тота; более детально разработана ван дер Лааном. Приведем основные формулы модели для адиабатически расширяющегося плазменного облака ("плазмоида"). Пусть Sm1 – максимальная плотность потока, достигаемая на частоте m1 в момент времени t1; тогда частота максимального потока в момент t2 определится из соотношения: , (10.9) а максимальный поток Sm2 на частоте m2 в момент t2 , (10.10) или , (10.11) где – показатель энергетического спектра релятивистских электронов. Наблюдения переменности радиоисточников на разных частотах показали хорошее согласие с моделью; при достижении максимума на сантиметровых волнах возраст выброшенных плазменных компонентов обычно составляет 1–2 года. Модель позволила предсказать переменность радиоисточников на более длинных волнах. Повторное картографирование с интервалом в несколько лет для многих радиоисточников с выбросами позволило обнаружить и измерить собственные движения радиоизлучающих компонентов. Имеются источники, у которых скорость разлета компонентов является сверхсветовой. Это объясняется релятивистскими эффектами при движении облаков под малыми углами к лучу зрения. Видимая скорость vнабл перемещения объекта в картинной плоскости, когда весь объект расширяется с субсветовой скоростью v, , (10.12) где – угол между направлением на наблюдателя и вектором скорости компонента, =v/c. Величина vнабл максимальна при cos= v/c, таким образом, vнабл может быть больше скорости света.
Рис. 11.7. Переменность квазара 3С 273 на разных длинах волн.
В таблице 11.1 кратко перечислены некоторые проблемы внегалактических радиоисточников, требующие дополнительного исследования.
Таблица 11.1. Некоторые проблемы радиогалактик и квазаров. Проблема Возможное решение Центральная машина Источник энергии – аккреция массивными компактными объектами с массой до 1010 M Выброс релятивистских частиц внутри узких конусов (джетов) Механизм типа "брандспойт" (nozzle) Сильные радиоисточники, как правило, встречаются в эллиптических галактиках (примеры – Cen A, Vir A) и практически никогда в спиральных Различие в газовом окружении? Долгосрочная стабильность в направлениях джетов Вращение очень массивной черной дыры? Z-форма джетов Прецессия оси вращения, возможно, вызванная двойной черной дырой Большая протяженность джетов (до нескольких мегапарсек) Требуется ускорение частиц в самом джете in situ (например, релятивистскими ударными волнами) Переменность излучения за время около 1 года Выбросы облаков релятивистских частиц Сверхсветовое движение компонентов, односторонние джеты Ультрарелятивистское расширение, ультрарелятивистская скорость Квазарный феномен Резкое возрастание в концентрации на определенных z предполагает наличие квазарного этапа в молодой стадии галактик, время жизни квазара <0.01 Хаббловского времени Все ли галактики прошли через квазарную стадию? Вполне возможно
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Переменность внегалактических радиоисточников» з дисципліни «Астрофізика»
