Masse Quasar et taux d'accrétion


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Cette page sur Wikipédia - Quasars mentionne que le "plus grand [quasar] connu est estimé consommer une matière équivalente à 600 Terres par minute". Cependant, il n'y a aucune citation pour ce commentaire. Comment puis-je savoir d'où proviennent ces informations? J'ai commenté dans la section Discussion de la page.

Réponses:


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Difficile à dire avec certitude, mais j'imagine que cela provient des mesures de la luminosité et de l'inférence de la masse du trou noir dans de tels systèmes.

Les objets les plus extrêmes rayonnent à la luminosité d'Eddington , où les forces gravitationnelles sur la matière tombant dans le trou noir sont équilibrées par la pression de rayonnement du matériau chauffé plus proche.

Si la masse infaillible est convertie en luminosité à un taux de ˙

L=ϵM˙c2,
est le taux d'accumulation de masse,Lest la luminosité etϵest un facteur d'efficacité, qui devrait être de l'ordre de 0,1; alors le taux d'accrétion de masse à la limite d'Eddington est donné par ˙ M =4πGMmpM˙LϵMest la masse du trou noir,mpla masse d'un proton etσTest la section efficace de diffusion de Thomson pour les électrons libres (la principale source d'opacité dans le gaz chaud infaillible).
M˙=4πgMmpϵcσT1.4×dix15MM kg/s,
MmpσT

Les plus grands trous noirs supermassifs de l'univers ont et donc le taux d'accrétion d'Eddington pour de tels objets est d'environ 1,4 × 10 25 kg / s ou environ 2,3 Terres / seconde ou 140 Terres par minute. La différence entre cette estimation et celle de la page wikipedia pourrait être ce qui est supposé pour le plus grand M ou que ϵ est un peu plus petit que 0,1 ou bien que la luminosité pourrait dépasser la luminosité d'Eddington (car l'accrétion n'est pas sphérique).MdixdixM1.4×dix25Mϵ

Peut-être qu'un moyen plus simple d'obtenir la réponse est de trouver le quasar le plus lumineux et de le diviser par . Le quasar le plus lumineux jamais vu est probablement quelque chose comme 3C 454.3 , qui atteint 5 × 10 40 Watts dans son état le plus élevé. L'utilisation de ϵ = 0,1 donne environ une masse terrestre par seconde pour le taux d'accrétion.ϵc25×dix40ϵ=0,1

Alors peut-être que le nombre sur la page wikipedia est un peu exagéré.


Très bonne réponse! Votre lien vers 3C 454.3 ( mdpi.com/2075-4434/5/1/3/pdf ) ne fonctionne pas. EDIT: Je viens de trouver une copie hachée sur webcache.googleusercontent.com/…
Jim421616

En utilisant votre équation pour M-dot, et la masse de 3C273 de 886 millions de masses solaires, j'obtiens 1,24E18 kg / s. Est-ce que ça sonne bien? Pour la section efficace de diffusion de Thomson, j'ai utilisé 6.65E-29 m ^ 2
Jim421616

@ Jim421616 Non, vous avez oublié le facteur d'un million!
Rob Jeffries

Oh oui, je viens de voir que j'ai utilisé la mauvaise masse pour le solaire :)
Jim421616

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Voici une étude de 2012 pour le plus grand quasar enregistré qui cite une production de 400 fois la masse du soleil par an, soit 253 masses terrestres par minute (133178400 M ⊕ / 525600 min) à 2,5% de la vitesse de la lumière, située 1 milliard d'années-lumière.

https://vtnews.vt.edu/articles/2012/11/112912-science-quasar.html

C'est le plus grand quasar enregistré, je ne connais pas le chiffre du plus grand quasar théorique, il y a apparemment des centaines de personnes théorisant et débattant du maximum théorique.

SDSS J1106 + 1939


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La question porte sur le taux d'accrétion massique, et non sur la taille des sorties.
Rob Jeffries
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