Verringert das Einfangen von Photonen in einem Schwarzen Loch (oder einem anderen "sehr kompakten" Objekt) die Leuchtkraft / den Photonenfluss aus seiner selbstisotropen Emission?

Ich weiß nicht, ob dies überhaupt eine machbare Frage ist oder ob ich einen Grund habe, so zu fragen.

Nehmen wir an, wir können die Strahlung modellieren, die von einem sehr kompakten Objekt kommt, wie z. B. einem BH mit einer Akkretionsscheibe oder einem Stern mit geeigneten Abmessungen (z. B. mit seinem Scheiben- / Gravitationsradius innerhalb seiner Photonensphäre). R γ = 1.5 R S = 3 M ), als ein schwarzer Körper, der isotrop strahlt. Ich denke, wir können das tun, da wir uns keinen guten Grund vorstellen können, diese Annäherung in ihnen zu verwerfen!

Was ich zu fragen versuche, ist im Grunde, ob wir die Formel für die Schwarzkörperemission oder welche bolometrische Größe / Leuchtkraft in einem solchen Objekt ändern sollten, da wir bereits einen Radius und eine effektive Temperatur kennen (wir verwenden L = 4 π σ R 2 T 4 Hier). Und auch wenn man bedenkt, dass aufgrund der starken Krümmung einige Photonen, die in der Oberfläche der Scheibe/Atmosphäre emittiert werden, ins Innere zurückkehren und uns niemals erreichen werden ...

Aufgrund von Krümmung und Linsenbildung haben wir angeblich nur einen Sektor aus dem kompakten Objekt, der Photonen nach außen senden wird, vgl. MTW S. 675 oder Shapiro & Teukolsky S. 352:EINFANG VON PHOTONEN

bei der Messung der subtendierten Emissionswinkel von einem lokalen statischen Beobachter.

Was ich sicher weiß und mit meinen eigenen Worten erkläre, ist, dass der emittierte Photonenfluss aufgrund dieses Einfangs abnimmt, wenn wir ihn als Empfänger auf der Erde messen.

Ich kann nicht herausfinden, woher Sie sagen, dass die Emission kommt. Akkretionsscheiben sind in der innersten stabilsten Umlaufbahn nicht vorhanden. Vielleicht, wenn Sie umformulieren und nach der Emission von einer Neutronensternoberfläche fragen?
Ist die Frage, was die effektive emittierende Oberfläche ist, wenn Lichtbeugung und Selbstabsorption berücksichtigt werden?
@ProfRob wie kann ich den Radius für die zu lokalisierende Akkretionsscheibe abschätzen? Und aus dem Bild können wir auch sehen, dass Photoneneinfang auch bei einem ausreichend großen Entfernungsradius stattfindet, also dachte ich, das würde wirklich keine Rolle spielen
@AndersSandberg, das versuche ich irgendwie zu verstehen. Ich nehme an, wenn das Integral für den Fluss durch die effektive Oberfläche durchgeführt wird, würde sich der Raumwinkel oder die Fläche ändern, die wir entweder für den Fluss oder die Leuchtkraft berücksichtigen

Antworten (1)

Beantworten wir die Frage aus der Sicht eines stabilen Neutronensterns.

Die Leuchtkraft ist

L 0 = 4 π R 0 2 σ T 0 4
im Inertialsystem der Neutronensternoberfläche (nehmen Sie ein sich nicht drehendes Objekt an).

Für einen entfernten Beobachter ist der Radius des Neutronensterns (zB siehe Haensel 2001 )

R ∞ = R 0 ( 1 − R S / R 0 ) − 1 / 2 ,
die Temperatur ist
T ∞ = T 0 ( 1 − R S / R 0 ) 1 / 2   ,
und die Leuchtkraft
L ∞ = L 0 ( 1 − R S / R 0 )   .
R S ist der übliche Schwarzschild-Radius.

Ich denke, die Tatsache, dass L ∞ < L 0 ist der effekt den du meinst.

Verringert das Einfangen von Photonen in einem Schwarzen Loch (oder einem anderen "sehr kompakten" Objekt) die Leuchtkraft / den Photonenfluss aus seiner selbstisotropen Emission?
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