Критическая светимость

КРИТИЧЕСКАЯ СВЕТИМОСТЬ, предельная светимость звезды, при превышении которой звезда не может находиться в состоянии гидростатического равновесия. Критическая светимость известна также как эддингтоновская светимость (названа по имени А. Эддингтона, который впервые ввёл это понятие в середине 1920-х годов). Критическая  светимость вычисляется из условия равенства силы гравитационного притяжения, направленной внутрь звезды, и силы давления излучения, направленной наружу. В общем случае критическая светимость зависит от массы звезды и коэффициента непрозрачности звёздного вещества для фотонов. Для звезды, состоящей из полностью ионизованного водорода, непрозрачность которого определяется только томсоновским рассеянием на свободных электронах, критическая светимость L_кр = (1,26·10³⁸)М (эрг/с), где М-масса звезды в единицах массы Солнца.

Критическая  светимость даёт также верхний предел светимости аккреционных дисков вокруг гравитирующих центров различной природы. Особый интерес представляют аккреционные диски в двойных звёздных системах вокруг белых карликов, нейтронных звёзд и чёрных дыр. При малом темпе втекания вещества в аккреционный диск на его внешней границе светимость аккреционного диска линейно зависит от темпа втекания, и практически всё вещество, вошедшее в аккреционный диск, достигает гравитирующего центра. Однако с увеличением темпа втекания и приближением светимости диска к своему предельному значению начинается мощный отток вещества под действием давления излучения из внутренних областей диска в виде «дискового ветра». Дальнейшее увеличение потока вещества, втекающего в диск, приводит к режиму сверхкритической дисковой аккреции, при котором полная светимость диска близка к предельному значению. При этом практически всё вещество, вошедшее в диск, оттекает со скоростью порядка параболической, начиная с радиуса, где светимость диска достигает критического значения. Именно там толщина диска становится сравнимой с его радиусом. В режиме дисковой аккреции при определении критической светимости численный коэффициент может несколько отличаться от того, который был получен А. Эддингтоном для звёзд. Такой же критический предел светимости (линейно зависящий от массы) имеет место при дисковой аккреции на сверхмассивные чёрные дыры в ядрах галактик и квазарах.

Лит.: Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Главный редактор Р. А. Сюняев. 2-е изд. М., 1986; Липунов В. М. Астрофизика нейтронных звезд. М., 1987; Кононович Э. В., Мороз В. И. Общий курс астрономии. 2-е изд. М., 2004; Засов А. В., Постнов К. А. Общая астрофизика. Фрязино, 2006.