Дмитрий Валерьевич Бисикало

Институт астрономии РАН

О возможных электромагнитных проявлениях сливающихся чёрных дыр
Д.В.Бисикало, А.Г.Жилкин, Е.П.Курбатов

Рассматривается сценарий слияния двух чёрных дыр, окружённых аккреционным диском. В результате излучения гравитационных волн масса центрального объекта уменьшается, и аккреционный диск испытывает возмущение. По результатам расчётов показано, что основным следствием этого возмущения является формирование ударной волны, распространяющейся от центра к периферии диска. Рассчитана кривая блеска и оценена продолжительность вспышки, в предположении, что при снижении светимости до исходного значения, вспышка заканчивается. Показано, что если масса сливающейся двойной составляет 55Msun (как в случае события GW170814), то вспышка от ударной волны вызовет рост болометрической светимости диска на 4 -- 6 порядков, до 10^45 эрг/с (абсолютная звёздная величина -23.8m. При учёте расстояния до источника, 540 Мпк, и разумных предположениях о параметрах аккреционного диска, оказывается, что видимая яркость вспышки, в максимуме спектральной плотности потока, должна составить 12.8m--14.2m, длительность вспышки -- несколько минут. Основной поток излучения от ударной волны лежит в рентгеновском и гамма-диапазонах. В спектральной полосе инструмента EPIC обсерватории XMM-Newton или телескопа eROSITA обсерватории Спектр-РГ (0.3 – 10 кэВ) рост светимости составит 3 – 4 порядка, вплоть до 10^44 эрг/с, что соответствует видимой звёздной величине примерно 17m. В полосе наблюдения инструмента IBIS обсерватории INTEGRAL (20 кэВ -- 10 МэВ) светимость максимальна и составит 10^44 -- 10^45 эрг/с, что соответствует видимому потоку 10^-4 фотонов/см2/с/кэВ на длине волны ~100 кэВ.