Κύκνος Χ-1, η πρώτη μαύρη τρύπα

Παρουσίαση με θέμα: "Κύκνος Χ-1, η πρώτη μαύρη τρύπα"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Κύκνος Χ-1, η πρώτη μαύρη τρύπα
Μέτρηση της μάζας του και της παραμέτρου περιστροφής Γιώργος Παππάς 5/11/2011 arXiv: v2 [astro-ph.HE] arXiv: v2 [astro-ph.HE] arXiv: v2 [astro-ph.HE]

2 Δομή της παρουσίασης: Μερικά ιστορικά στοιχεία (και όχι μόνο),
Λίγα λόγια για τις Μαύρες Τρύπες και τις περιστρεφόμενες Μαύρες Τρύπες, Μέτρηση της απόστασης του Κύκνου Χ-1, Μέτρηση της Μάζας του Κύκνου Χ-1, Μέτρηση του σπιν του Κύκνου Χ-1.

3 Μερικά ιστορικά στοιχεία...
Ανακαλύφθηκε το 1964, Πρώτες συστηματικές παρατηρήσεις από το 1970 με τον δορυφόρο Uhuru και το 1971 με την αποστολή Apollo 15, High Mass X-Ray Binary (HMXRB), Συνοδός αστέρας HDE άστρο μεγάλης μάζας, φασματικού τύπου Ο που τροφοδοτεί με τον άνεμό του τον δίσκο του Κύκνου, Το 1974 Hawking και Thorne βάζουν στοίχημα για την φύση του Κύκνου Χ-1. Ο Thorne κέρδισε μια ετήσια συνδρομή στο Penthouse. Οι εικόνες δείχνουν τον Κύκνο Χ-1 στα ραδιοκύματα (όπου διακρίνουμε και ένα jet), στις ακτίνες Χ και στις σκληρές ακτίνες Χ.

4 Οι εκτιμήσεις μέχρι πρόσφατα...
Απόσταση εκτιμήσεις από 1.8 μέχρι 2.4 kpc η ακριβέστερη εκτίμηση είναι αλλά βασίζεται σε φωτομετρία και φασματοσκοπία του NGC 6871 Μάζα Τροχιακές παράμετροι του συστήματος: Περίοδος ~5.6 μέρες, Απόσταση του Κύκνου Χ-1 από το CM ~0.128AU κλίση του τροχιακού επιπέδου i ~ 36º Εκτίμηση μαζών: Σπιν Μετρήσεις με την βοήθεια των γραμμών του σιδήρου από το δίσκο: Miller et al. (2005): Duro et al. (2011): “the black hole is close to rotating maximally”.

5 Λίγα λόγια για τις Μαύρες Τρύπες...
Λίγα λόγια για την βαρυτική ευστάθεια... Αστρικά Μοντέλα σε ισορροπία Υδροστατική Ισορροπία Διαταραχές από την Ισορροπία Η αστάθεια προκύπτει από την μορφή της καταστατικής εξίσωσης (Γ<4/3) όταν το αντικείμενο γίνει πολύ συμπαγές αλλά και από την συνεισφορά της βαρύτητας (σχετικιστικές διορθώσεις ανεβάζουν το 4/3) όταν το άστρο γίνει πολύ σχετικιστικό. Νευτώνεια: Σχετικιστικά:

6 Επιστροφή στις Μαύρες Τρύπες
Μαύρη τρύπα τύπου Schwarzschild (μη περιστρεφόμενη με σφαιρική συμμετρία) για τα φωτόνια έχουμε m=0 γεωδαισιακή κίνηση: Κυκλικές τροχιές Περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα Kerr Παράμετρος περιστροφής:

7 Journey into a Schwarzschild black hole from Andrew Hamilton
arXiv: v1 [gr-qc]

8 Μέτρηση της απόστασης του Κύκνου Χ-1
p Τριγωνομετρική Παράλλαξη 1AU Ο Κύκνος Χ-1 και τα δύο αντικείμενα αναφοράς jet

9 Παρατηρήσεις της ραδιοεκπομπής του Κύκνου Χ-1 με τη βοήθεια του VLBA στα 8.4 GHz,
Έλεγχος και για τις επιπτώσεις της τροχιακής κίνησης της πηγής,

10 Μέτρηση της Μάζας του Κύκνου Χ-1
Προσδιορισμός των απαραίτητων στοιχείων με τη βοήθεια φασματοσκοπίας και φωτομετρίας. 3ος νόμος του Κέπλερ: 2 Εξ. κέντρου μάζας: 1 Συνάρτηση μάζας: Ακτινική ταχύτητα ορατού συνοδού:

11 Μέτρηση της Μάζας του Κύκνου Χ-1
Προσδιορισμός των απαραίτητων στοιχείων με τη βοήθεια φασματοσκοπίας και φωτομετρίας. Περιορισμοί στις παραμέτρους του ορατού συνοδού: - Από την απόσταση και το φαινόμενο μέγεθος - Από το απόλυτο μέγεθος Από τα φάσματα (πλάτυνση γραμμών, λόγος εντάσεων γραμμών) εξ. Saha: πλάτυνση Doppler: Οι παράμετροι αυτοί θα παίξουν τον ρόλο περιορισμών για την εκτίμηση των παραμέτρων του ορατού συνοδού από τις καμπύλες φωτός.

12 Μέτρηση της Μάζας του Κύκνου Χ-1
Προσδιορισμός των απαραίτητων στοιχείων με τη βοήθεια φασματοσκοπίας και φωτομετρίας. Κατασκευάζουμε ένα μοντέλο για τον ορατό συνοδό, που περιέχει ως παραμέτρους τα φυσικά και τα τροχιακά του στοιχεία. Από το Ψ υπολογίζουμε την επιφανειακή βαρύτητα από την οποία εξαρτάται η θερμοκρασία σε κάθε σημείο. Η επιφάνεια του άστρου είναι μια ισοδυναμική του Ψ. von Zeipel’s theorem β: gravity darkening Από την θερμοκρασία σε κάθε σημείο υπολογίζεται η ακτινοβολία του άστρου. Η ακτινοβολία από την επιφάνεια ολοκληρώνεται και φτιάχνουμε τις θεωρητικές καμπύλες φωτός.

13 Μέτρηση της Μάζας του Κύκνου Χ-1
Προσδιορισμός των απαραίτητων στοιχείων με τη βοήθεια φασματοσκοπίας και φωτομετρίας. Οι σημαντικές παράμετροι για τη συνέχεια είναι η κλίση του τροχιακού επιπέδου και η μάζα του Κύκνου Χ-1.

14 Μέτρηση του σπιν του Κύκνου Χ-1
Μέτρηση της παραμέτρου περιστροφής με την βοήθεια της εκπομπής από τον δίσκο προσαύξησης.

15 Μέτρηση του σπιν του Κύκνου Χ-1
Νευτώνειος λεπτός δίσκος: Σχετικιστικός λεπτός δίσκος: (Novikov-Thorne) Η εσωτερική ακτίνα ορίζεται από το Risco

16 Μέτρηση του σπιν του Κύκνου Χ-1

17 Μέτρηση του σπιν του Κύκνου Χ-1

18 ΤΕΛΟΣ