Masa cuasar y tasas de acreción

Es difícil decirlo con certeza, pero me imagino que proviene de mediciones de la luminosidad e inferencia de la masa del agujero negro en tales sistemas.

Los objetos más extremos irradian a la luminosidad de Eddington , donde las fuerzas gravitacionales sobre la materia que cae en el agujero negro se equilibran con la presión de radiación del material calentado más cerca.

Si la masa que cae se convierte en luminosidad a una velocidad de donde es la velocidad de acumulación de masa, es la luminosidad y es un factor de eficiencia, que debería ser de orden 0.1; entonces la tasa de acumulación de masa en el límite de Eddington viene dada por donde es la masa del agujero negro, la masa de un protón y es la sección transversal de dispersión de Thomson para electrones libres (la principal fuente de opacidad en el caída de gas caliente).

L = ϵ \dot{M} c^{2},

$L = \epsilon \dot{M} c^2,$

\dot{M}

$\dot{M}$

L

$L$

ϵ

$\epsilon$

\dot{M} = \frac{4 π G M m_{p}}{ϵ c σ_{T}} ≃ 1.4 \times 10^{15} \frac{M}{M_{⊙}} k g / s,

$\dot{M} = \frac{4\pi G M m_p}{\epsilon c \sigma_T} \simeq 1.4\times 10^{15}\frac{M}{M_{\odot}}\ {\rm kg/s},$

M

$M$

m_{p}

$m_p$

σ_{T}

$\sigma_T$

Los agujeros negros supermasivos más grandes del universo tienen y, por lo tanto, la tasa de acreción de Eddington para tales objetos es de aproximadamente kg / so aproximadamente 2.3 Tierras / segundo o 140 Tierras por minuto. La diferencia entre esta estimación y la de la página de wikipedia podría ser lo que se supone para la más grande o que es un poco más pequeño que 0.1 o que la luminosidad podría exceder la luminosidad de Eddington (porque la acumulación no es esférica) . $M \simeq 10^{10}M_{\odot}$ $1.4\times 10^{25}$ $M$ $\epsilon$

Quizás una forma más simple de obtener la respuesta es encontrar el cuásar más luminoso y dividirlo entre . El cuásar más luminoso jamás visto es probablemente algo así como 3C 454.3 , que alcanza vatios en su estado más alto. El uso de produce aproximadamente una masa de tierra por segundo para la tasa de acreción. $\epsilon c^2$ $\sim 5\times 10^{40}$ $\epsilon = 0.1$

Entonces, tal vez el número en la página de Wikipedia es un poco exagerado.

Rob Jeffries
fuente

¡Gran respuesta! Su enlace a 3C 454.3 ( mdpi.com/2075-4434/5/1/3/pdf ) no funciona. EDITAR: Acabo de encontrar una copia chacheada

Jim421616

Usando su ecuación para M-dot, y la masa de 3C273 de 886 millones de masas solares, obtengo 1.24E18 kg / s. ¿Eso suena bien? Para la sección transversal de dispersión de Thomson utilicé 6.65E-29 m ^ 2

Jim421616

@ Jim421616 No, ¡olvidó el factor de un millón!

Rob Jeffries el

Oh sí, acabo de ver que usé la masa incorrecta para solar :)

Jim421616

Masa cuasar y tasas de acreción

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