المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

خداع الكافرين المؤمنين بقولهم امنا
2023-10-03
كون الجنة والنار مخلوقين
2023-08-15
الجراي (Gray)
23-1-2022
The Sapir–Whorf hypothesis
10-3-2022
مقدمة المقال النقدي
5-1-2023
الخلاف بين الأمين والمأمون
3-8-2017

A relaxed stellar system around a MBH  
  
2121   03:05 مساءً   date: 6-2-2017
Author : Heino Falcke and Friedrich W Hehl
Book or Source : THE GALACTIC BLACK HOLE Lectures on General Relativity and Astrophysics
Page and Part : p 251


Read More
Date: 22-12-2015 1425
Date: 29-1-2017 1212
Date: 26-1-2017 1210

A relaxed stellar system around a MBH

The relaxed, quasi steady-state density distribution of a single-mass stellar population around a MBH is (Bahcall and Wolf 1976, see also Binney and Tremaine 1987 for a simple derivation)

 (1.1)

When the stellar population consists of a spectrum of masses, M1 < M* < M2, the stellar distribution function (DF) very near the MBH has the form (Bahcall and Wolf 1977)

 (1.2)

where -ϵ is the total specific energy of the star and fM ≡ 0 for ϵ < 0. The velocity dispersion of this DF (see equation (1.5)) is almost independent of the stellar mass,

 (1.3)

which implies that σ2M changes by less than 10% over the entire mass range, in marked contrast to the σ2MM1* dependence of equipartition. This result

 

Figure 1.1. A schematic representation of the different types of stellar orbit that can be observed in a small region near the MBH.

justifies the approximation that the velocity dispersion in a relaxed stellar system around a MBH is mass independent.

The Bahcall-Wolf solution applies to point particles. This assumption no longer holds very near the MBH, where the collision rate is high because of the very high stellar density. Stars on tight orbits around the MBH cannot survive for long, and so eventually most of the population there will consist of stars that are on very wide, marginally bound (parabolic) orbits, which spend only a small fraction of their time in the collisionally dominated region. These marginally bound stars have a flatter spatial distribution, of the form (e.g. Binney and Tremaine 1987)

 (1.4)

The stars in any volume element near the MBH have a distribution of orbits (figure 1.1): some are more bound than circular (i.e. their velocity is smaller than the circular velocity vc), some are less bound than circular, some are unbound to the MBH (but bound by the total mass of the MBH and stars). The distribution of orbits is directly tied to the spatial distribution through the Jeans equation,

 (1.5)

The Jeans equation is essentially a re-statement of the continuity equation of the stellar orbits in phase space in terms of averaged quantities, the mean stellar density and velocity dispersion. Here it is given for the simplest case of a steady state, isotropic, non-rotating system. The steady state assumption is justified

Figure 1.2. The fraction of orbits in the Maxwell-Boltzmann distribution as a function of the normalized velocity v/σ. The circular velocity vc and the escape velocity ve = 2vc are marked for a density distribution with α = 1.5. The region v > ve lies under the exponential tail of the DF, and so the fraction of stars with unbound orbits is a strongly decreasing function of α.

because the dynamical timescale is much shorter than the relaxation timescale. The assumptions of approximate isotropy and non-rotation are observationally justified.

Very near the MBH the velocity dispersion is Keplerian, σ2r1, and so for any power-law cusp n* rα, the Jeans equation implies that

 (1.6)

The steeper the cusp (larger α) is the larger the ratio between vc and σ, and so the fraction of loosely bound stars or unbound stars is smaller (figure 1.2). Because unbound stars have wide orbits and spend most of their time far away from the MBH, the stellar population in a shallow cusp is well mixed and representative of the average population over a large volume. In contrast, the stellar population in a steep cusp is localized and can therefore develop and maintain properties that differ from those of the general population.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.