Исследование магнитных полей в аккреционных дисках на основе спектрополяриметрических наблюдений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.02, кандидат наук Булига, Станислава Дмитриевна

• Булига, Станислава Дмитриевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Булига, Станислава Дмитриевна

Оглавление

Введение

1 Спектрополяриметрические наблюдения активных ядер галактик: определение основных физических параметров сверхмассивных чёрных дыр

1.1 Определение величины и распределения магнитного поля и ряда

физических параметров аккрецирующей плазмы в области генерации

оптического излучения активных ядер галактик

1.1.1 Введение

1.1.2 Результаты наблюдений на БТА-бм в спектрополяриметрической моде SCORPIO-1

1.1.3 Корреляция между поляризационными параметрами и характеристиками центральной чёрной дыры

1.1.4 Основная методика определения величины и распределения магнитного поля в аккреционном диске

1.1.5 Определение физических параметров аккреционного диска вокруг сверхмассивных чёрных дыр

1.2 Спектральное распределение поляризации излучения стандартного

аккреционного диска в активных ядрах галактик

1.2.1 Зависимость степени поляризации излучения от длины волны в стандартной модели аккреционного диска

1.2.2 Магнитное поле аккреционного диска и величина спина сверхмассивной чёрной дыры в NGC 7469

1.2.3 Магнитное поле аккреционного диска и величина спина сверхмассивной чёрной дыры в Рв (В2) 1425+267

1.2.4 Магнитные поля аккреционных дисков и величины спинов сверхмассивных чёрных дыр для Рв 1354+213, 080 В1422+2309, Рв 1704+608

Заключение к главе 1

2 Определение спинов массивных чёрных дыр активных ядер галактик из каталога РС и чёрных дыр промежуточных масс в шаровых скоплениях

2.1 Определение спинов сверхмассивных чёрных дыр в активных ядрах галактик на основе спектрополяриметрических наблюдений

2.1.1 Введение

2.1.2 Основные формулы

2.1.3 Определение величины спина сверхмассивной чёрной дыры для квазара Рв 0007+106 (III г\У2)

2.1.4 Ограничение на значение спина сверхмассивной чёрной дыры для активных ядер галактик

2.2 Магнитные поля аккреционных дисков вокруг сверхмассивных чёрных дыр с прямым и обратным вращением

2.2.1 Введение

2.2.2 Магнитное поле в радиационно-доминируемых дисках

2.2.3 Различие между чёрными дырами прямого и обратного вращения

2.2.4 Тестирование радиационно-доминированных дисков при помощи поляриметрии

2.3 Чёрные дыры промежуточных масс в шаровых скоплениях:

ограничение на спин чёрной дыры

2.3.1 Введение

2.3.2Определение спина центральной чёрной дыры в шаровых

скоплениях 47 Тис и со Сеп

2.3.3 Спин центральной чёрной дыры в шаровом скоплении

галактики МЗ1

Заключение к главе 2

3 Топология магнитных полей и поляризация излучения в аккреционных дисках активных ядер галактик

3.1 Введение

3.2 Зависимость параметров фарадеевской деполяризации от длины волны

3.3 Поляризация излучения замагниченного аккреционного диска: зависимость от параметров И и /л

3.4 Зависимость степени поляризации от длины волны

3.5 Топология магнитных полей в избранных активных ядрах галактик87 Заключение к главе 3

4 Зависимость поляризации излучения аккреционного диска от длины волны: тестирование моделей аккреционного диска

4.1 Введение

4.2 Основные уравнения

4.3 Зависимость степени поляризации от длины волны для стандартного аккреционного диска

4.4 Зависимость степени поляризации от длины волны для аккреционного диска с адвекцией

4.5 Аккреция вещества с магнитным полем: особенности аккреционного диска

Заключение к главе 4

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование магнитных полей в аккреционных дисках на основе спектрополяриметрических наблюдений»

Введение

Поляриметрическое исследование компактных астрофизических объектов является одним из главных направлений современной астрофизики. К числу компактных объектов относятся ядра активных галактик. В настоящее время общепризнанным считается факт существования сверхмассивных чёрных дыр в центральных областях активных галактик. Вращающиеся сверхмассивные чёрные дыры являются мощными энергетическими машинами, ответственными за физические процессы, возникающие на гигантской шкале ~ 1022 -И О25 см в галактиках. Характерными явлениями, связанными с существованием сверхмассивных чёрных дыр, являются: излучение области узких эмиссионных линий ( ~102°-И022 см), радиоизлучение компактной центральной области ( ~10,8-И021 см), излучение области широких эмиссионных линий (~1018-т-1019см), область нетеплового излучения (~1015 -И О17 см) и область быстрой переменности рентгеновского излучения ( ~1013 см). Именно сверхмассивная чёрная дыра генерирует излучение во всех этих пространственных областях. Активные галактические ядра, являющиеся такими сверхмассивными чёрными дырами, составляют довольно однородный класс космических объектов. Самые яркие из них имеют болометрическую светимость Ььы > 1047 эрг/с, причём значения масс этих

объектов могут достигать ~1010 М0 . У большого числа активных ядер галактик наблюдаются сильно коллимированные выбросы вещества (джеты),

двигающегося с релятивистскими скоростями в направлении, перпендикулярном диску. Размеры джетов достигают десятков килопарсек, что превышает размеры некоторых галактик.

Существование чёрных дыр предсказывается общей теорией относительности Эйнштейна. По определению чёрной дырой называется область, границы которой не может покинуть никакой сигнал. Другими словами, вторая космическая скорость для чёрной дыры равна скорости света в вакууме. Граница такой области называется горизонтом событий Ян . Характерный размер чёрной дыры определяется гравитационным радиусом

' где М " масса чёрной дыры, с - скорость света, а О -

С

гравитационная постоянная. Для невращающейся, или шварцшильдовской, чёрной дыры, радиус горизонта событий Ян = . Для вращающейся чёрной

дыры Яи = 1+^1 -а1 , где я» - безразмерный угловой момент вращения,

обычно называемый спином: <1 . Отрицательные значения спина

соответствуют случаю, когда направления собственного вращения чёрной дыры и кеплеровского вращения газа в аккреционном диске противоположны друг другу, что соответствует, так называемому, ретроградному вращению центральной чёрной дыры. Для предельно вращающейся чёрной дыры типа Керра с максимальным удельным угловым моментом Ян - . Радиус

последней устойчивой орбиты, внутри которой материя захватывается чёрной дырой, зависит от углового момента чёрной дыры, уменьшаясь для вращающихся чёрных дыр. Для чёрной дыры типа Шварцшильда (а* =0.0)

радиус последней устойчивой орбиты = , для максимально

вращающейся, устойчивой чёрной дыры типа Керра со спином а* = 0.998

радиус последней устойчивой орбиты = 1.22^.

С астрономической точки зрения, чтобы обнаружить чёрную дыру, необходимо измерить массу объекта, показать, что его размер не превышает

гравитационного, а также получить наблюдательные свидетельства того, что у объекта имеется горизонт событий. Если массы чёрных дыр измеряются надёжно по движению звёзд и газа вокруг них, то радиусы чёрных дыр измеряются не так легко. Следует, однако, отметить, что все необходимые критерии, сформулированные на основе общей теории относительности, выполняются для известных кандидатов в чёрные дыры. Размер активных ядер галактик, ввиду их большой массы, может быть измерен напрямую уже следующим поколением космических интерферометров. Таким образом, как уже отмечалось выше, на данный момент считается, что в центре активных ядер галактик находится сверхмассивная чёрная дыра.

Активность галактических ядер объясняется аккрецией вещества на центральную сверхмассивную чёрную дыру. Последовательная теория аккреционных течений развивается с 40-50-х годов. Особого расцвета она достигла в 70-х годах в связи с обнаружением рентгеновских источников, представляющих собой аккрецирующие нейтронные звёзды и чёрные дыры. Первые простейшие адиабатические (в том числе и сферически-симметричные) модели аккреции позволили существенно прояснить многие особенности излучения реальных астрофизических объектов. Вместе с тем, такие модели зачастую не позволяли получить даже качественное согласие с наблюдательными данными. В частности, при адиабатической аккреции газа на чёрную дыру его излучение оказывалось слишком мало. Решением этой проблемы явилось то, что сильное энерговыделение может происходить в аккреционных дисках, в которых эффекты неидеальности неизбежно становятся определяющими.

Теория гидродинамической дисковой аккреции развивается с конца 60-х годов, однако до сих пор многие детали остаются невыясненными. Поэтому обычно используются упрощённые решения, такие как стандартная классическая модель диска Шакуры-Сюняева [1], или модель аккреционного диска с преобладающей ролью процесса адвекции АО АР [2,3]. В частности, в

рамках чисто гидродинамического подхода пока не удалось построить достаточно убедительную модель центральной машины в активных ядрах галактик, которая приводила бы к эффективному истечению вещества, и, следовательно, давала бы начало струйным выбросам, уносящим значительную часть освобождаемой энергии.

На настоящий момент механизм энерговыделения, эффективно передающий энергию от вращающейся чёрной дыры к активным областям и механизмам коллимации, позволяющий образовать струйные выбросы, связывают с наличием регулярного полоидального магнитного поля в структуре активных ядер галактик. Поскольку сама чёрная дыра не в состоянии иметь собственного магнитного поля (т.н. «теорема об отсутствии волос»), генерация крупномасштабного магнитного поля в окрестности чёрной дыры может происходить как в самом аккреционном диске, так и в области между радиусом последней устойчивой орбиты и радиусом горизонта ("plunge region"). Построение магнитогидродинамических моделей аккреционных дисков в последнее время, в связи с увеличением мощности современных вычислительных средств, является бурно развивающейся областью. Обзор некоторых существующих на этот счёт моделей приведён в работах [4-12]. Несмотря на это, прямых доказательств того, что в активных ядрах галактик имеются сильные регулярные магнитные поля, влияющие на динамику аккреционных течений, на сегодняшний момент нет. Однако, существование магнитного поля в активных ядрах галактик является, тем не менее, общепринятой парадигмой.

Таким образом, вопрос измерения магнитных полей в аккреционных дисках активных ядер галактик является существенным для определения их строения и механизмов энерговыделения. В настоящей работе мы развиваем метод детектирования магнитных полей, основанный на поляриметрических наблюдениях, впервые предложенный в работах [13-15]. В цитированных работах показано, что сравнительно небольшое магнитное поле может

оказывать существенное влияние на величину и спектр поляризации излучения. В настоящее время существует достаточно большое количество наблюдений оптической поляризации излучения активных ядер галактик [1622]. Применение результатов настоящей работы к имеющимся наблюдательным данным, а также к ожидающимся в будущем данным рентгеновской поляриметрии, может предложить независимый метод определения структуры магнитосферы активных ядер галактик.

Для астрофизических исследований важную роль играет классификация активных галактических ядер. В такой классификации определяющую роль играет поляризация излучения этих объектов. Например, так называемые «радио спокойные» (radio-quiet) квазары имеют сравнительно небольшую поляризацию излучения Pt >1%. С другой стороны, для блазаров характерна

довольно высокая поляризация излучения Р1 > 10%. Высокая поляризация не

может возникнуть в результате рассеяния на электронах в плоскопараллельной атмосфере и, скорее всего, обусловлена синхротронным излучением релятивистских электронов. Такие электроны генерируются в мощных джетах (струях) релятивистской плазмы, создаваемых быстро вращающейся сверхмассивной чёрной дырой [23-25]. Таким образом, можно обозначить основные механизмы возникновения поляризованного излучения в активных ядрах галактик:

(а) поляризация излучения релятивистской плазмы в непосредственной близости (эргосфере) вращающейся сверхмассивной чёрной дыры;

(б) поляризация излучения оптически толстого аккреционного диска вокруг чёрной дыры вследствие рассеяния на электронах;

(в) поляризация синхротронного излучения релятивистской плазмы в струе (джете), генерируемой вращающейся чёрной дырой и самим аккреционным диском;

(г) рассеяние излучения аккреционного диска в горячей короне вокруг чёрной дыры;

(д) рассеяние излучения аккреционного диска и релятивистской струи в пылевой и газовой компоненте, окружающей центральную чёрную дыру, на больших от неё расстояниях.

Следует подчеркнуть, что существует принципиальная возможность разделить данные механизмы. Существенную роль в процессе генерации магнитных полей вблизи центральных сверхмассивных чёрных дыр играет аккреционный диск вокруг чёрной дыры. К настоящему времени накопилось довольно много моделей аккреционного диска вокруг аккрецирующей чёрной дыры [4-12]. Наиболее популярной современной моделью является модель, развитая в работе Шакуры и Сюняева [1]. Один из вариантов данной модели представляет собой описание геометрически тонкого диска, который является оптически толстым по отношению к рассеянию на электронах (SSD). Диск характеризуется преобладанием газового давления. Переход от кеплеровского вращения к направленному движению к аккрецирующему центру происходит за счёт вязкости, которая характеризуется безразмерным параметром а [1]. Такие диски являются устойчивыми по отношению к тепловым и вязким возмущениям. В другом варианте данной модели такой диск характеризуется преобладанием радиационного давления. В отличие от первой модели аккреционный диск с преобладанием радиационного давления является нестабильным по отношению к тепловым и вязким возмущениям.

Шапиро, Лайтман и Эрдли [26] (SLE) развили модель аккреционного диска, который является и геометрически и оптически тонким. Такой диск поддерживается только газовым давлением и является стабильным по отношению к вязким возмущениям и нестабилен по отношению к тепловым возмущениям.

В работе [27] представлена модель (SLIM) геометрически тонкого и оптически толстого диска, в котором преобладает давление излучения, но преобладающим механизмом аккреции является процесс адвекции вещества на центральную чёрную дыру. Такой диск является стабильным как по

и

отношению к вязким, так и по отношению к тепловым возмущениям. Радиационная эффективность таких дисков (т.е. коэффициент трансформации гравитационной энергии аккрецирующего вещества в энергию излучения) довольно мала.

В работах [2,3] представлена модель аккреционного диска с преобладающей ролью процесса адвекции (АБАР). В рамках такой модели диск является геометрически толстым, но оптически тонким с преобладающей ролью газового давления. Диск является стабильным по отношению как тепловым, так и вязким возмущениям. Радиационная эффективность такого диска очень мала. Но электронная и ионная температуры оказываются очень высокими, причём их значения близки к вириальным значениям. Основными характерными особенностями диска такой модели являются некеплеровское распределение углового момента внутри диска, радиальный градиент давления, радиальная тепловая адвекция и процессы излучения, обусловленные процессами тормозного поглощения и комптонизации в двухтемпературной плазме.

Актуальность темы

Исследование поляризации излучения квазаров и активных ядер галактик является одним из важнейших направлений современной астрофизики, поскольку позволяет получать детальную информацию об особенностях процесса аккреции на сверхмассивные чёрные дыры. В то же время в работах зарубежных коллег, связанных с интерпретацией наблюдательного материала, не всегда учитывается вклад магнитного поля в параметры Стокса поляризованного излучения. Разработанная в ГАО РАН методика позволяет достаточно надежно определять величину и топологию магнитного поля в аккреционных дисках вокруг сверхмассивных чёрных дыр непосредственно из наблюдаемых спектрополяриметрических данных. Подчеркнем, что

классический метод зеемановской спектрополяриметрии в данных объектах не работает.

Цель работы

Целью данного исследования является определение величин и топологии магнитных полей активных ядер галактик, а также определение спинов сверхмассивных чёрных дыр на основе спектрополяриметрических наблюдений. Именно спектрополяриметрические наблюдения являются основным инструментом определения физического механизма излучения таких объектов, определения величины, топологии и характера переменности магнитного поля.

Научная новизна

1. На телескопе БТА-бм с помощью универсального редуктора светосилы SCORPIO в спектрополяриметрическом режиме впервые выполнены (при непосредственном участии диссертанта) наблюдения ряда активных ядер галактик и квазаров. Полученные зависимости степени поляризации и позиционного угла от длины волны излучения были сопоставлены с результатами теоретических расчетов, выполненных на основе теории многократного рассеяния с учетом поворота плоскости поляризации в процессе рассеяния на электронах.

2. На основе спектрополяриметрических данных наблюдений поляризованного излучения активных ядер галактик впервые определены величины магнитных полей на последней устойчивой орбите аккреционного диска и на радиусе горизонта событий чёрной дыры для ряда объектов. Определение величины магнитных полей основано как на собственных спектрополяриметрических наблюдениях, выполненных на телескопе БТА-бм, так и на поляриметрических наблюдениях, выполненных на других телескопах.

3. Впервые на основе спектрополяриметрических данных наблюдений ряда активных ядер галактик из каталога Паломар-Грина (PG) определены величины спинов сверхмассивных чёрных дыр, находящихся в центральных областях этих объектов.

4. С помощью методики определения магнитных полей, развитой в ГАО РАН показано, что зависимости степени поляризации и позиционного угла от длины волны излучения компактных астрофизических объектов позволяют надёжно определить распределение магнитных полей в аккреционных дисках. В результате впервые было выполнено детальное тестирование разнообразных моделей аккреционных дисков, учитывающих существенную роль магнитного поля в организации процесса аккреции на компактные астрофизические объекты.

Основные положения, выносимые на защиту

1. На телескопе БТА-бм CAO РАН с помощью универсального редуктора светосилы SCORPIO в спектрополяриметрическом режиме выполнены наблюдения ряда активных ядер галактик и квазаров. Установлено, что для части объектов, измеренная величина поляризации и её зависимость от длины волны хорошо соответствуют модели стандартного аккреционного диска с учётом эффекта фарадеевской деполяризации на длине свободного пробега фотона.

2. В рамках стандартной модели аккреционного диска на основе теории многократного рассеяния с учётом поворота плоскости поляризации определены величины и радиальное распределение магнитного поля в аккреционном диске вокруг сверхмассивной чёрной дыры для ряда активных ядер галактик.

3. На основе данных спектрополяриметрических наблюдений определены величины магнитного поля в аккреционном диске вблизи последней устойчивой орбиты и величины спина аккрецирующей

центральной массивной чёрной дыры в активных ядрах галактик. Показано, что сверхмассивные чёрные дыры, имеющие стандартные аккреционные диски с равенством магнитного и радиационного давлений, являются преимущественно чёрными дырами типа Керра.

4. Определены значения спина чёрных дыр промежуточных масс, находящихся в центральных областях для ряда шаровых звёздных скоплений.

5. Показано, что на основе сравнения данных о спектральном распределении степени поляризации излучения активных ядер галактик с теоретическими значениями, возможен принципиальный выбор между разными моделями аккреционного диска.

Научная и практическая ценность работы

В работе представлены результаты спектрополяриметрических наблюдений ряда активных ядер галактик и квазаров. Наблюдения выполнены на телескопе БТА-бм с помощью фокального редуктора светосилы SCORPIO в поляризационной моде в рамках совместной наблюдательной программы ГАО и CAO РАН. Для некоторых объектов впервые получены зависимости степени поляризации от длины волны излучения в аккреционном диске вокруг сверхмассивной чёрной дыры. На основе метода, разработанного в ГАО РАН Ю.Н.Гнединым и Н.А.Силантьевым, определена реальная геометрия магнитного поля внутри аккреционного диска. А также определены величина магнитного поля в аккреционном диске и значение магнитного поля вблизи горизонта событий центральной сверхмассивной чёрной дыры. Кроме того, выполнено сравнение результатов теоретических расчетов и данных наблюдений, что позволяет сделать принципиальный выбор между разными моделями аккреционных дисков.

Структура и объём диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 124 страницы, в том числе 16 рисунков и 9 таблиц. Список литературы включает 150 наименований.

Апробация результатов

Результаты данной работы докладывались и обсуждались на семинарах ГАО РАН, а также были представлены на конференциях:

1. II Пулковская молодёжная астрономическая конференция, ГАО РАН, Санкт-Петербург, 2-4 июня 2009 // «Массы и магнитные поля некоторых уникальных внегалактических объектов», Булига С.Д., Гнедин Ю.Н.

2. Международная Конференция «Кирхгоф-150», КрАО Украины, 7-13 июня 2009 // «Спектрополяриметрические наблюдения активных ядер галактик на БТА-бм», Гнедин Ю.Н., Афанасьев B.JL, Борисов Н.В., Нацвлишвили Т.М., Пиотрович М.Ю., Булига С.Д.

3. Всероссийская астрофизическая конференция «Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра», НЕА- 2009, ИКИ РАН, Москва, 21-24 декабря 2009 // «Поляризация излучения активных галактических ядер: результаты наблюдений на БТА-6м.», Пиотрович М.Ю., Афанасьев B.JL, Борисов Н.В., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Булига С.Д.

4. Международная конференция «Магнитные звезды», CAO РАН, Нижний Архыз, 27 августа - 1 сентября 2010 // «Magnetic Fields of Stars with Strong Outflows: Testing by Polarimetiy», Piotrovich M.Yu., Gnedin Yu.N., Natsvlishvili T.M., Buliga S.D.

5. Всероссийская астрономическая конференция «От эпохи Галилея до наших дней», ВАК-2010, CAO РАН, Нижний Архыз, 13-18 сентября 2010 // «Спектрополяриметрические наблюдения активных ядер галактик на БТА»,

Афанасьев B.JI., Борисов Н.В., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Пиотрович М.Ю., Булига С.Д.

6. III Пулковская молодёжная астрономическая конференция, ГАО РАН, Санкт-Петербург, 27-30 сентября 2010г. // «Спектрополяриметрические наблюдения активных ядер галактик на БТА-бм», Булига С.Д., Афанасьев В.Л., Борисов Н.В., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Пиотрович М.Ю.

7. Всероссийская астрофизическая конференция «Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра», НЕА- 2010, ИКИ РАН, Москва, 21-24 декабря 2010 // «Магнитные поля звезд с сильным истечением вещества: тестирование при помощи поляриметрии», Пиотрович М.Ю., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Булига С.Д.

8. JENAM-2011, Saint-Petersburg, Russia, 4-8 July 2011 // «Magnetics Fields of Active Galactic Nuclei and Quasars with Polarized Broad Line Regions», Gnedin Yu. N., Silant'ev N.A., Piotrovich M.Yu., Natsvlishvili T.M., Buliga S.D.

9. Всероссийская астрофизическая конференция «Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра», НЕА-2011, ИКИ РАН, Москва, 13-16 декабря 2011

а) «Магнитные поля активных галактических ядер и квазаров с широкими поляризованными H-alpha линиями», Силантьев Н.А., Булига С.Д., Пиотрович М.Ю., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М.;

б) «Определение спина сверхмассивной чёрной дыры в активных галактических ядрах на основе спектрополяриметрических наблюдений», Гнедин Ю.Н., Афанасьев В.Л., Борисов Н.В., Нацвлишвили Т.М., Пиотрович М.Ю., Булига С.Д.

Ю.Международная конференция «Рентгеновское небо: от звезд и чёрных дыр до космологии», Казанский федеральный университет, Казань, 2-9 сентября 2012:

a) «Magnetic fields of active galactic nuclei and quasars», Gnedin Yu.N., Silantev N.A., Buliga S.D., Piotrovich M.Yu., Natsvlishvili T.M.;

6) «Topology of magnetic field and polarization in accretion discs of AGN», Piotrovich M.Yu., Gnedin Yu.N., Buliga S.D., Silantev N.A., Natsvlishvili T.M.

11.Всероссийская астрофизическая конференция Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра, НЕА- 2012, ИКИ РАН, Москва, 18-21 декабря 2012

а) «Магнитные поля аккреционных дисков вокруг сверхмассивных чёрных дыр с прямым и обратным вращением» Булига С.Д., Гнедин Ю.Н., Пиотрович М.Ю., Нацвлишвили Т.М.;

б) «Магнитные поля активных галактических ядер и квазаров» Гнедин Ю.Н., Силантьев Н.А., Булига С.Д., Пиотрович М.Ю., Нацвлишвили Т.М.

12.Всероссийская астрономическая конференция «Многоликая Вселенная», ВАК-2013, Санкт-Петербург, 23-27 сентября 2013 // «Спектральное распределение поляризации излучения стандартного аккреционного диска в активных галактических ядрах: анализ полученных наблюдений» Булига С.Д., Афанасьев В.Л., Борисов Н.В., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Пиотрович М.Ю.

Список публикаций автора по теме диссертации

1. Силантьев Н.А., Пиотрович М.Ю., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Булига С.Д. Поляриметрические следствия крупномасштабной структуры распределения галактик и квазаров // Астрофизика. - 2010. - Т.53. - №4. — С.501-511.

2. Piotrovich M.Yu., Gnedin Yu.N., Natsvlishvili T.M., Buliga S.D. Magnetic fields of stars with strong outflows: testing by polarimetry // Proceedings of the International Conference «Magnetic Stars». - 2011. - P.264-279.

3. Афанасьев В.Л., Борисов Н.В., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Пиотрович М.Ю., Булига С.Д. Спектрополяриметрические наблюдения активных ядер галактик на БТА-бм // Письма в Астрономический журнал. - 2011. - Т.37. - №5. - С.333-342. (arXiv: 1104.3690).

4. Булига С.Д., Глобина В.И., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Пиотрович М.Ю., Шахт Н.А. Чёрные дыры промежуточных масс в шаровых скоплениях: ограничение на спин чёрной дыры // Астрофизика. — 2011. -Т.54. - №4. - С.611-616. (arXivl 108.0056).

5. Гнедин Ю.Н., Афанасьев B.JL, Борисов Н.В., Пиотрович М.Ю., Нацвлишвили Т.М., Булига С.Д. Определение спинов сверхмассивных чёрных дыр в активных галактических ядрах на основе спектрополяриметрических наблюдений // Астрономический Журнал. -2012. - Т.89. - №8. - С.635-639.

6. Gnedin Yu.N., Buliga S.D., Silant'ev N.A., Natsvlishvili T.M., Piotrovich M.Yu. Topology of magnetic field and polarization in accretion discs of AGN // Astrophysics and Space Science. -2012. -V.342. -№1. -P.137-145.

7. Силантьев H.A., Гнедин Ю.Н., Булига С.Д., Пиотрович М.Ю., Нацвлишвили Т.М. Магнитные поля активных галактических ядер и квазаров с областью широких поляризованных Н_альфа линий // Астрофизический Бюллетень. -2013. -Т.68. -№1. -С.14-26. (arXiv:1203.2763vl).

8. Gnedin Yu.N., Piotrovich M.Yu, Buliga S.D., and Natsvlishvili T.M. Magnetic fields of accretion disks and outflows in prograde and retrograde black holes // Astronomische Nachrichten. - 2013. - V.334. -№3. -P.264-267.

Личный вклад автора

В работах [1,2] автор принимала участие в выполнении оценок физических эффектов и интерпретации наблюдательных данных.

В работах [3,5] основная часть спектрополяриметрических наблюдений на БТА-бм выполнена при личном участии автора, совместно с B.JI. Афанасьевым, Н.В. Борисовым, Т.М. Нацвлишвили и М.Ю. Пиотровичем. Автор принимала активное участие в анализе результатов наблюдений и их интерпретации.

В работах [4,8] автор участвовала в постановке задачи, анализе данных наблюдений и численных расчетах.

В работах [6,7] автору диссертации принадлежит программная реализация методики численного расчета. Обсуждение результатов проводилось совместно с соавторами.

Глава 1

Спектрополяриметрические наблюдения активных ядер галактик: определение основных физических параметров сверхмассивных

чёрных дыр

1.1 Определение величины и распределения магнитного поля и ряда физических параметров аккрецирующей плазмы в области генерации оптического излучения активных ядер

галактик

1.1.1 Введение

Физические условия аккреционных дисков вокруг сверхмассивных чёрных дыр практически не позволяют применять прямой метод измерения магнитных полей - метод зеемановской спектрополяриметрии. Поэтому мы применяем при анализе данных спектрополяриметрических наблюдений косвенный метод определения магнитных полей, развитый в работах [14, 15, 28]. Идея данного метода состоит в том, что, если учесть эффект фарадеевского поворота на длине свободного пробега фотонов в процессе рассеяния на электронах, то величины степени поляризации и позиционного угла, а также их зависимость от длины волны излучения аккреционного диска полностью определяются распределением, т.е. геометрией, магнитного

поля внутри аккреционного диска. Величина поляризации оказывается меньше по сравнению с той, которая получена в работах [29,30] Соболевым и Чандрасекаром в результате решения задачи многократного рассеяния света в плоскопараллельной атмосфере. Это отличие связано с эффектом фарадеевской деполяризации излучения при его рассеянии в аккреционном диске.

Роль поляриметрических наблюдений сильно возросла в последнее время в связи с тем, что они позволяют сделать решающий выбор между всё возрастающим количеством различных моделей аккреционных дисков. Такой рост моделей, в свою очередь, происходит в результате увеличения количества численных расчетов ("numerical simulations") структуры аккреционных дисков.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Булига, Станислава Дмитриевна, 2013 год

Литература

[1] Shakura N.I., Sunyaev R.A. Black Holes in Binary Systems. Observational Appearance // Astronomy and Astrophysics. - 1973. - V.24. - P.337-335.

[2] Abramowicz M.A., Czerny В., Lasota J.P., and Szuskiewicz E. // The Astrophysical Journal. - 1988. - V.332. - P.646-658.

[3] Narayan R. and Yi I. Advection-dominated accretion: underfed black holes and neutron stars // The Astrophysical Journal. - 1995. - V.452. - P.710-735.

[4] Blaes O. Accretion Disks in AGNs // The Central Engine of Active Galactic Nuclei, ASP Conference Series. - 2007. - V.373. - P.75-84.

[5] Blaes O. General Overview of Black Hole Accretion Theory // Space Science Reviews Online First - 2013.

[6] Garofalo D., Evans D.A., and Sambruna R.M. The evolution of radio-loud active galactic nuclei as a function of black hole spin // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2010. - V.406. - P.975-986.

[7] Hawley J.F., Richers S.A., Guan X., and Krolik J.H. Testing convergence for global accretion disks // The Astrophysical Journal. - 2013. - V.772. -1.2. -P.102-116.

[8] Livio M., Ogilvie G.I., and Pringle J.E. Extracting energy from black holes: the relative importance of the Blandford-Znajek mechanism // The Astrophysical Journal. - 1999. - V.512. - P.100-104.

[9] Lovelace R.V.E., Romanova M.M., and Lii P. Magnetically Driven and Collimated Jets from the Disc-Magnetosphere Boundary of Rotating Stars // eprint arXiv :1306.1160. - 2013.

[10] Miller J.M., Raymond J., Fabian A., Steeghs D., Homan J., Reynolds C., van der Klis M., Wijnands R. The magnetic nature of disk accretion onto black holes // Nature. - 2006. - V.441. - P.953-955.

[11] Spruit H.C. Theory of Magnetically Powered Jets - The Jet Paradigm, Lecture Notes in Physics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg. - 2010. -V.794. - P.233-263.

[12] Spruit H.C. Accretion disks // arXiv: 1005.5279. - 2010.

[13] Gnedin Yu.N., Silant'ev N.A. The appearance of polarization in radiation from hot stars due to the Faraday rotation effect as a possible method of determining stellar magnetic fields // Astrophysics and Space Science. - 1984. - V.102. -P.375-395.

[14] Gnedin Yu.N., Silant'ev N.A. Basic mechanisms of light polarization in cosmic media// Astrophysics and Space Physics. - 1997. - V.10. - P. 1-49.

[15] Долгинов A.3., Гнедин Ю.Н., Силантьев H.A. Распространение и поляризация излучения в космической среде. - М: Наука, - 1979. - 423 с.

[16] Афанасьев B.JL, Борисов Н.В., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М., Пиотрович М.Ю., Булига С.Д. Спектрополяриметрические наблюдения активных ядер галактик на БТА-бм // Письма в Астрономический Журнал. - 2011. - Т.37. - №5. _ С.333-342.

[17] Berriman G., Schmidt G.D., West S.C. Stockman H.S. An optical polarization survey of the Palomar-Green bright quasar sample // Astrophysical Journal Supplement Series. - 1990. - V.74. - P.869-883.

[18] Impey C.D., Lawrence C.R. Tapia S. Optical polarization of a complete sample of radio sources // Astrophysical Journal. - 1991. - V.375. - P.46-68.

[19] Martin P.G., Thompson I.B., Maza J., and Angel J.R.P. The polarization of Seyfert galaxies // Astrophysical Journal. - 1983. - V.266. - P.470-478.

[20] Smith J.E., Young S., Robinson A., Corbett E.A., Giannuzzo M.E., Axon D.J., Hough J.H. A spectropolarimetric atlas of Seyfert 1 galaxies // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2002. - V.335. - P.773-798.

[21] Takalo L.O. Photopolarimetry of Seyfert galaxy MK 509 // Astrophysics and Space Science. - 1993. - V.202. - P. 161-171.

[22] Webb W., Malkan M., Schmidt G., and Impey C. The wavelength dependence of polarization of active galaxies and quasars // The Astrophysical Journal. - 1993. - V.419. - P.494-514.

[23] Axon D.J., Robinson A., Young S., Smith J.E., and Hough J.H. AGN disks and winds: a new understanding from spectropolarimetry // Memorie della Societá Astronómica Italiana. -2008. - V.79. -P.1213-1216.

[24] Афанасьев B.JI., Моисеев А.В. Универсальный редуктор светосилы 6-м телескопа SCORPIO // Письма в Астрономический Журнал. - 2005. — V.31.-№3.-P.214-225.

[25] Blandford R.D. and Znajek R.L. Electromagnetic extraction of energy from Kerr black holes // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. -1977. - V.179. -P.433-456.

[26] Shapiro S.L., Lightman A.P., and Eardley D.M. A two-temperature accretion disk model for Cygnus X-l: strucrure and spectrum // The Astrophysical Journal. - 1976. - V.204. - P.187-199.

[27] Abramowicz M.A., Chen X., Kato S., Lasota J.-P., Regev O. Thermal equilibria of accretion disks // The Astrophysical Journal. - 1995. - V.438. -P.L37-L39.

[28] Гнедин Ю.Н., Силантьев H.A., Штернин П.С. Поляризация излучения от сильно замагниченного аккреционного диска: асиптотическое спектральное распределение // Письма в Астрономический журнал. -2006. - Т.32. - №1. - С.42-47.

[29] Соболев В.В. Перенос лучистой энергии в атмосферах звезд и планет. — М:ГИТТЛ.- 1956.-392 с.

[30] Чандрасекар С. Перенос лучистой энергии. - М: Издательство иностранной литературы. - 1953. - 432 с.

[31] Turnshek D.A., Bohlin R.C., Williamson II R.L., Lupie O.L., Koornneef J., Morgan D.H. An Atlas of Hubble Space Telescope Photometric, Spectrophotometric, and Polarimetrie Calibration Objects // The Astronomical Journal. - 1990. - V.99. -№4. -P.1243-1261, 1344-1377.

[32] Nagao T., Kawabata K.S., Murayama T., Ohyama Y., Taniguchi Y., Sumiya R., Sasaki S.S. Detection of the Polarized Broad Emission Line in the Seyfert 2 galaxy Markarian 573 // The Astronomical Journal. - 2004. - V.128. -P.109-114.

[33] Goodrich R.W. and Miller J.S. Spectropolarimetry of high-polarization Seyfert 1 galaxies: geometry and kinematics of the scattering regions // The Astrophysical Journal. - 1994. - V.434. -P.82-93.

[34] Vestergaard M. and Peterson B.M. Determining Central Black Hole Masses in Distant Active Galaxies and Quasars. II. Improved Optical and UV Scaling Relationships // The Astrophysical Journal. - 2006. - V.641. - P.689-709.

[35] Peterson B.M., Ferrarese L., Gilbert K.M. et al. Central Masses and Broad-Line Region Sizes of Active Galactic Nuclei. II. A Homogeneous Analysis of a Large Reverberation-Mapping Database // The Astrophysical Journal. -2004. - V.613. - P.682-699.

[36] Satyapal S., Dudik R.P., O'Halloran B., and Gliozzi M. // The Link Between Star Formation and Accretion in Liners: a Comparison With Other Active Galactic Nucleus Subclasses // The Astrophysical Journal. - 2005. - V.633. -P.86-104.

[37] Wu X.-B. and Han J.L. Inclinations and Black Hole Masses of Seyfert 1 Galaxies // The Astrophysical Journal. - 2001. - V.561. - P.L59-L62.

[38] Silant'ev N.A., Piotrovich M.Yu., Gnedin Yu.N, and Natsvlishvili T.M. Magnetic fields of AGNs and standard accretion disk model: testing by optical polarimetry // Astronomy and Astrophysics. - 2009. - V.507. - P. 171182.

[39] Silant'ev N.A. Radiative transfer and Faraday effect in turbulent atmospheres // Astronomy and Astrophysics. - 2005. - V.433. - P.l 117-1125.

[40] Pariev V.I., Blackman E.G., and Boldyrev S.A. Extending the Shakura-Sunyaev approach to a strongly magnetized accretion disc model // Astronomy and Astrophysics. - 2003. - V.407. - P.403-421.

[41] Shapiro S.L. Black hole formation and growth: simulations in general relativity // arXiv:0711.1537. - 2007.

[42] Novikov I.D. and Thorne K.S. Astrophysics of black holes, Black holes (Les astres occlus). - New York: Gordon and Breach. - 1973. - P. 343-450.

[43] Ma R.-Y., Yuan F. and Wang D.-X. Influence of the magnetic coupling process on advection-dominated accretion flows around black holes // The Astrophysical Journal. - 2007. -V.671. - P. 1981-1989.

[44] Braatz J.A., Wilson A.S. and Henkel C. A Survey for H20 Megamasers in Active Galactic Nuclei. II. A Comparison of Detected and Undetected Galaxies // The Asrophysical Journal Supplement Series. - 1997. - V.110. -P.321-346.

[45] Crummy J., Fabian A.C., Gallo L., and Ross R.R An explanation for the soft X-ray excess in active galactic nuclei // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. -2006. -V.365. - P. 1067-1081.

[46] Ho L.C., Darling J., and Greene J.E. A New H I Survey of Active Galaxies // The Astrophysical Journal Supplement Series. - 2008. - V.177. - P.103-130.

[47] Nandra K., O'Neill P.M., George I.M., and Reeves J.N. An XMM-Newton survey of broad iron lines in Seyfert galaxies // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2007. - V.382. - P.194-228.

[48] Lyutikov M. Magnetocentrifugal launching of jets from discs around Kenblack holes // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2009. -V.396. -P.1545-1552.

[49] Sadowski A. and Sikora M. Launching of jets by cold, magnetized disks in Kerr metric // Astronomy and Astrophysics. - 2010. - V.517. - P.A18-A23.

[50] Cao X. Dynamical behaviour of the 'beads' along the magnetic field lines near a rotating black hole // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 1997. -V.291. - P. 145-148.

[51] Пиотрович М.Ю., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили T.M., Силантьев Н.А. Магнитные поля активных галактических ядер и квазаров из каталога SDSS // Письма в Астрономический Журнал. - 2010. - Т.36. - №6. -С.411-418.

[52] Афанасьев В.Л., Амирханян В.Р. Методика поляриметрических наблюдений слабых объектов на 6-м телескопе БТА // Астрофизический Бюллетень. - 2012. - Т.67. - №4. - С.455-469.

[53] Morgan C.W., Kochanek C.S., Morgan N.D., and Falco E.E. The quasar accretion disk size - black hole mass relation // The Astrophysical Journal. -2010. - V.712. -P.1129-1136.

[54] Gonzalez-Martm O. and Vaughan S. X-ray variability of 104 active galactic nuclei XMM-Newton power-spectrum density profiles // Astronomy and Astrophysics. - 2012. - V.544. - P.A80.

[55] Merloni A. and Heinz S. Evolution of Active Galactic Nuclei Planets, Stars and Stellar Systems. - Springer Science+Business Media Dordrecht. - 2013. - V.6. -P.504-564.

[56] Merloni A., Heinz S., and Matteo T. A Fundamental Plane of black hole activity // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2003. -V.345. -P.1057-1076.

[57] Matsuoka Y. Co-evolution of galaxies and central black holes: observational evidence on the trigger of AGN feedback // The Astrophysical Journal. -2012. - V.750. - P.54-65.

[58] Tchekhovskoy A. and McKinney J.C. Prograde and retrograde black holes: whose jet is more powerful? // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2012. - V.423. - P.L55-L59.

[59] Силантьев Н.А., Гнедин Ю.Н., Булига С.Д., Пиотрович М.Ю., Нацвлишвили Т.М. Магнитные поля активных галактических ядер и квазаров с областью широких поляризованных линий На // Астрофизический Бюллетень. - 2013. - Т.68. - №1. - С.14-26.

[60] Laor A. and Behar Е. On the origin of radio emission in radio-quiet quasars // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2008. - V.390. -P.847-862.

[61] Jimenez-Vicente J., Mediavilla E., Munoz J.A., and Kochanek C.S. A robust determination of the size of quasar accretion disks using gravitational microlensing // The Astrophysical Journal. - 2012. - V.751. - P. 106-111.

[62] Ballo L., Heras F.J.H., Barcons X., and Carrera F.J. Exploring X-ray and radio emission of type 1 AGN up to z ~ 2.3 // Astronomy and Astrophysics. -2012. - V.545. -P.A66-A81.

[63] Bachev R.S. Tracing Quasar Accretion Rates at Higher Redshifts // eprint arXiv:astro-ph/0606620. - 2006.

[64] Zhang J., Liang E.-W., Zhang S.-N., and Bai J.M. Radiation mechanisms and physical properties of GeV-TeV BL Lac objects // The Astrophysical Journal. - 2012. - V.752. - P.157-175.

[65] Penrose R. Gravitational Collapse: the Role of General Relativity // Rivista del Nuovo Cimento, Numero Speziale I. - 1969. - P.252.

[66] Fabian A.C., Rees M.J., Stella L., and White N.E. X-ray fluorescence from the inner disc in Cygnus X-l // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 1989. - V.238. - P.729-736.

[67] Laor A. Line profiles from a disk around a rotating black hole // The Astrophysical Journal. - 1991. - V.376. - P.90-94.

[68] Miniutti G., Panessa F., De Rosa A., Fabian A.C., Malizia A., Molina M., Miller J.M., and Vaughan S. An intermediate black hole spin in the NLS1 galaxy SWIFT J2127.4+5654: chaotic accretion or spin energy extraction? //

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2009. - V.398. -P.255-262.

[69] Patrick A.R., Reeves J.N., Porquet D., Markowitz A.G., Lobban A.P., and Terashima Y. Iron line profiles in Suzaku spectra of bare Seyfert galaxies // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2011. - V.411. -P.2353-2370.

[70] Patrick A.R., Reeves J.N., Lobban A.P., Porquet D., and Markowitz A.G. Assessing black hole spin in deep Suzaku observations of Seyfert 1 AGN // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2011. - V.416. -P.2725-2747.

[71] Brenneman L.W. and Reynolds C.S. Relativistic broadening of iron emission lines in a sample of active galactic nuclei // The Astrophysical Journal. -2009. - V.702. - P. 1367-1386.

[72] Brenneman L.W., Reynolds C.S., Nowak M.A. et al. The spin of the Supermassive black hole in NGC 3783 // The Astrophysical Journal. - 2011. - V.736. - P. 103-112.

[73] de La Calle Pérez I., Longinotti A.L., Guainazzil M. et al. FERO: Finding extreme relativistic objects. I. Statistics of relativistic Fe Ka lines in radio-quiet Type 1 AGN // Astronomy and Astrophysics. - 2010. - V.524. -P.A50-A71.

[74] Daly R.A. Estimates of black hole spin properties of 55 sources // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2011. - V.414. - P.1253-1262.

[75] Blandford R.D. and Payne D.G. Hydromagnetic flows from accretion discs and the productions of radio jets // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 1982. - V.199. -P.883-903.

[76] Dermer C.D., Finke J.D., and Menon G. Black-Hole Engine Kinematics, Flares from PKS 2155-304, and Multiwavelength Blazar Analysis // eprint arXiv:0810.1055. -2008.

[77] Бескин B.C. Магнитогидродинамические модели астрофизических струйных выбросов // Успехи Физических Наук. - 2010. - Т.180. - №12. -С.1241-1278.

[78] Daly R. A. Black hole spin of radio sources // The Astrophysical Journal. -2009. - V.691. - P.L72-L76.

[79] Meier D.L. A Magnetically Switched, Rotating Black Hole Model for the Production of Extragalactic Radio Jets and the Fanaroff and Riley Class Division // The Astrophysical Journal. - 1999. - V.522. - P.753-766.

[80] Foschini L. Powerful Relativistic Jets in Spiral Galaxies // International Journal of Modern Physics: Conference Series. - 2012. - V.8. -P.172-177.

[81] Garofalo D. Signatures of Black Hole Spin in Galaxy Evolution // The Astrophysical Journal. - 2009. - V.699. - P.400-408.

[82] Силантьев H.A., Пиотрович М.Ю., Гнедин Ю.Н., Нацвлишвили Т.М. Поляриметрическое различие между шварцшильдовскими и керровскими чёрными дырами в активных галактических ядрах // Астрономический Журнал. - 2011. - Т.88. -№8. - С.743-749.

[83] Bonanno A. and Urpin V. Stretching of the toroidal field and generation of magnetosonic waves in differentially rotating plasma // Astronomy and Astrophysics. - 2007. - V.473. - P.701-705.

[84] Mayer M. and Pringle J.E. Variability of black hole accretion discs: the cool, thermal disc component // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2006. - V.368. - P.379-396.

[85] Bardeen J. M., Press W.H., and Teukolsky S.A. Rotating black holes: locally nonrotating frames, energy extraction, and scalar synchrotron radiation // The Astrophysical Journal. - 1972. - V.178. -P.347-369.

[86] Banerjee R. Jets and Outflows from Collapsing Objects // Lecture Notes in Physics. - 2009. - V.791. - P.201-222.

[87] Hawley J.F. and Krolik J.H. Magnetically driven jets in the Kerr metric // The Astrophysical Journal. - 2006. - V.641. - P.103-116.

[88] Komissarov S.S. Magnetic acceleration of relativistic jets // Memorie della Societa Astronomica Italiana. - 2011. - V.82. - P.95.

[89] McKinney J.C. Total and Jet Blandford-Znajek Power in the Presence of an Accretion Disk // The Astrophysical Journal. - 2005. - V.630. - P.L5-L8.

[90] McKinney J.C. and Blandford R.D. Stability of relativistic jets from rotating, accreting black holes via fully three-dimensional magnetohydrodynamic simulations // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2009. -V.394. -P.L126-L130.

[91] McKinney J.C., Tchekhovskoy A., and Blandford R.D. General relativistic magnetohydrodynamic simulations of magnetically choked accretion flows around black holes // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. -2012. - V.423. - P.3083-3117.

[92] Tchekhovskoy A., Narayan R., and McKinney J.C. Black hole spin and the radio loud/quiet dichotomy of active galactic nuclei // The Astrophysical Journal. - 2010. - V.711. - P.50-63.

[93] Balbus S.A. and Hawley J.F. Instability, turbulence, and enhanced transport in accretion disks // Reviews of Modern Physics. - 1998. - V.70. -1.1. - P.l-53.

[94] Livio M. Astrophysical spouts: The jet set // Nature. - 2002. - V.417. -1.6885.-P.125.

[95] Blandford R.D. To the Lighthouse // Lighthouses of the Universe: The Most Luminous Celestial Objects and Their Use for Cosmology: Proceedings of the MPA/ESO/MPE/USM Joint Astronomy Conference Held in Garching, Germany, Springer-Verlag. -2002. -P.381-405.

[96] Begelman M.C. Radio galaxies and energetics of the intracluster medium // Particles and Field in Radio Galaxies ASP Conference Series. - 2001. -V.250. - P.443-448.

[97] Meier D. The theory and simulation of relativistic jet formation: towards a unified model for micro- and macroquasars // New Astronomy Reviews. -2003. - V.47. -1.6-7. - P.667-672.

[98] De Villiers J.P., Hawley J.F., Krolik J.H., and Hirose S. Magnetically driven accretion in the Kerr metric. III. Unbound outflows // The Astrophysical Journal. - 2005. - V.620. - P.878-888.

[99] Kochanek C.S., Dai X., Morgan C., Morgan N., and Poindexter S. Turning AGN Microlensing from a Curiosity into a Tool // Statistical Challenges in Modern Astronomy IV ASP Conference Series. - 2007. - V.371. - P.43-58.

[100] Poindexter S., Morgan N., and Kochanek C.S. The spatial structure of an accretion disk // The Astrophysical Journal. - 2008. - V.673. -P.34-38.

[101] Morgan C.W., Kochanek C.S., Morgan N.D., and Falco E.E. Microlensing of the lensed quasar SDSS 0924+0219 // The Astrophysical Journal. - 2006.

- V.647. - P.874-885.

[102] Morgan C.W., Kochanek C.S., Dai X., Morgan N.D., and Falco E.E. X-ray and optical microlensing in the lensed quasar PG 1115+080 // The Astrophysical Journal. - 2008. - V.689. - P.755-761.

[103] Van Paradijs J. On the accretion instability in soft X-ray transients // The Astrophysical Journal. - 1996. - V.464. -P.L139-L141.

[104] King A.R., Pringle J.E., West R.G., and Livio M. Variability in black hole accretion discs // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2004. -V.348.-P.111-122.

[105] Bahcall J.N., Ostriker J.P. Massive black holes in globular clusters // Nature.

- 1975. — V.256. -P.23-24.

[106] Frank J. and Rees M.J. Effects of massive central black holes on dense stellar systems // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 1976.

- V.176. -P.633-647.

[107] Gebhardt K., Rich R.M., and Ho L.C. A 20,000 MQ Black hole in the stellar

cluster G1 // The Astrophysical Journal. - 2002. - V.578. - P.L41-L45.

[108] Gebhardt К., Rich R.M., and Ho L.C. An Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster G1 Improved Significance from new Keck and Hubble Space Telescope Observations // The Astrophysical Journal. - 2005. - V.634. -P.1093-1102.

[109] Киселев A.A., Гнедин Ю.Н., Шахт H.A., Трошева Е.А., Пиотрович М.Ю., Нацвлишвили Т.М. Чёрная дыра в центре шарового скопления Ml5: оценка массы и удельного момента вращения // Письма в Астрономический Журнал. - 2008. - Т.34. - №8. - С.585-592.

[110] Safonova М. and Shastri P. Extrapolating SMBH correlations down the mass scale: the case for IMBHs in globular clusters // Astrophysics and Space Science. - 2010. - V.325. - P.47-58.

[111] Safonova M. and Stalin C.S. Detection of IMBHs from microlensing in globular clusters // New Astronomy. - 2010. - V.15. -1.5. - P.450-459.

[112] Lu T.N. and Kong A.K.H. Radio Continuum Observations of 47 Tucanae and со Centauri: Hints for Intermediate Mass Black Holes? // The Astrophysical Journal Letters. - 2011. - V.729. - P.L25-L29.

[113] Li L.-X. Observational signatures of the magnetic connection between a black hole and a disk // Astronomy and Astrophysics. - 2002. - V.392. -P.469-472.

[114] Wang D.X., Xiao K., and Lei W.H. Evolution characteristicsof the central black hole of a magnetized accretion disc // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2002. - V.335. - P.655-664.

[115] Wang D.X., Ma R.-I., Lei W.-H., Yao G.-Z. Magnetic coupling of a rotating black hole with its surrounding accretion disk // The Astrophysical Journal. -2003. - V.595. - P.109-119.

[116] Zhang W.-M., Lu Y., and Zhang S.-N. The Black Hole Mass and Magnetic Field Correlation in Active Galactic Nuclei // Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics. - 2005. - V.5. - P.347-352.

[117] Cavagnolo K.W., McNamara B.R., Nulsen P.E.J., Carilli C.L., Jones C., and Birzan L. A Relationship Between AGN Jet Power and Radio Power // The Astrophysical Journal. - 2010. - Y.720. -P.1066-1072.

[118] Van der Marel R.P. and Anderson J. New Limits on an Intermediate-Mass Black Hole in Omega Centauri. II. Dynamical Models // The Astrophysical Journal. -2010. -V.710. -P.1063-1088.

[119] McLaughlin D.E., Anderson J., Meylan G., Gebhardt K., Pryor C., Minniti D., and Phinney S. Hubble Space Telescope Proper Motions and Stellar Dynamics in the Core of the Globular Cluster 47 Tucanae // The Astrophysical Journal Supplement Series. - 2006. - V.166. - P.249-297.

[120] Gebhardt K., Lauer T.R., Kormendy J. et al. M33: a Galaxy with no Supermassive Black Hole // The Astronomical Journal. - 2001. - V.122. -P.2469-2476.

[121] Ulvestad J. S., Greene J.E., and Ho L.C. Radio Emission from the Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster Gl // The Astrophysical Journal. - 2007. - V.661. - P.L 151 -L154.

[122] Ogilvie G.I. and Livio M. On the difficulty of launching an outflow from an accretion disk // The Astrophysical Journal. - 1998. - V.499. - P.329-339.

[123] Livio M. Astrophysical Jets // Probing the Physics of Active Galactic Nuclei by Multiwavelength Monitoring ASP Conference Series. - 2001. - V.224. -P.225-248.

[124] Pringle J.E. // Accretion-Ejection Models of Astrophysical Jets, Course 4. Les Houches Summer School. -2003. -V.78. - P. 185.

[125] Tout O.A. and Pringle J.E. Can a disc dynamo generate large-scale magnetic field // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 1996. - V.281. -P.219-225.

[126] Livio M. The Formation of Astrophysical Jets // Accretion Phenomena and Related Outflows IAU Colloquium 163 ASP Conference Series. - 1997. -V.121. -P.845-866.

[127] Pudritz R.E. // Accretion-Ejection Models of Astrophysical Jets In Les Houches 2002 Summer School - NATO ASI and EuroSummerSchool - on Accretion Discs, Jets, and High Energy Phenomena in Astrophys. - 2003. -V.78.-P. 187-230.

[128] Spruit H.C. Magnetic winds from stars and disks // KLuwer academic publishers. Cosmical magnetism, NATO ASI Series C. - 1994. - V.422. -P.33-44.

[129] Medvedev M.V. Particle Heating by Nonlinear Alfvenic Turbulence in Advection-Dominated Accretion Flows // The Astrophysical Journal. - 2000. - V.541. -P.811-820.

[130] Dutan I. Ultra-High-Energy Cosmic Ray Contribution from the Spin-Down Power of Black Holes // Eprint arXiv:l 104.0825. - 2011.

[131] Pringle J.E. and Rees M.J. Accretion Disc Models for Compact X-Ray Sources // Astronomy and Astrophysics. - 1972. -V.21. —P.l-9.

[132] Gaskell C.M. Accretion Disks and the Nature and Origin of AGN Continuum Variability // The Nuclear Region, Host Galaxy and Environment of Active Galaxies, Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias). - 2008. - V.32. - P. 1-11.

[133] Rafikov R.R. Structure and evolution of circumbinary disks around supermassive black hole (SMBH) binaries // Eprint arXiv:1205.5017. - 2012.

[134] Gnedin Yu.N., Buliga S.D., Silant'ev N.A., Natsvlishvili T.M., Piotrovich M.Yu. Topology of magnetic field and polarization in accretion discs of AGN //Astrophysics and Space Science. -2012. - V.342. -№1. -P.137-145.

[135] Silant'ev N.A. Polarization from magnetized optically thick accretion disks // Astronomy and Astrophysics. - 2002. - V.383. - P.326-337.

[136] Abolmasov P. and Shakura N.I. Resolving the inner structure of QSO discs through fold-caustic-crossing events // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2012. - V.423. -P.676-693.

[137] Ostriker E.C. Self-similar Magnetocentrifugal Disk Winds with Cylindrical Asymptotics // Astrophysical Journal. - 1997. - V.486. - P.291-306.

[138] Abolmasov P. and Shakura N.I. On the maximal value of the turbulent aparameter in accretion discs // Astronomische Nachrichten. -2009. -V.330. -№7. -P.737-740.

[139] Penna R.F., Sadowski A., and McKinney J.C. Thin-disc theory with a nonzero-torque boundary condition and comparisons with simulations // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2012. - V.420. - 1.1. -P.684-698.

[140] Xie F.-G. and Yuan F. The Influences of Outflow on the Dynamics of Inflow // The Astrophysical Journal. - 2008. - V.681. -1.1. - P.499-505.

[141] Abbassi S., Ghanbari J., and Ghasemnezhad M. Hydrodynamical wind on a magnetized ADAF with thermal conduction // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2010. - V.409. -1.3. - P. 1113-1119.

[142] Bu D.-F., Yuan F., Wu M., and Cuadra J. On the role of initial and boundary conditions in numerical simulations of accretion flows // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2013. - V.434. -1.2. - P. 1692-1701.

[143] Narayan R., Mahadevan R., and Quataert E. Advection-dominated accretion around black holess // Theory of Black Hole Accretion Disks. Cambridge University Press. - 1998. - P. 148-183.

[144] Narayan R. Hydrodynamic Drag on a Compact Star Orbiting a Supermassive Black Hole // The Astrophysical Journal. - 2000. - V.536. -1.2. - P.663-667.

[145] Lu J.-F., Li S.-L., and Gu W.-M. Global dynamics of radiatively inefficient accretion flows: advection versus convection // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. -2004. -V.352. - 1.1. -P. 147-152.

[146] Meier D.L. Magnetically Dominated Accretion Flows (MDAFS) and Jet Production in the Lowhard State // Astrophysics and Space Science. - 2005. -V.300.-1.1-3.-P.55-65.

f 124 X

[147] Shvartsman V.F. Halos around "Black Holes" // Soviet Astronomy. - 1971. - V.15. - P.377-384.

[148] Bisnovatyi-Kogan G.S. and Ruzmaikin A.A. The accretion of matter by a collapsing star in the presence of a magnetic field. II - Selfconsistent stationary picture // Astrophysics and Space Science. - 1976. - V.42. -P.401-424.

[149] Ikhsanov N.R., Pustil'nik L.A., and Beskrovnaya N.G. Magnetically controlled accretion onto a black hole // Journal of Physics: Conference Series. - 2012. - V.372. -1.1. - P.l-6.

[150] Zhang D. and Dai Z.G. Hyperaccreting Neutron Star Disks and Neutrino Annihilation // The Astrophysical Journal. - 2009. - V.703. - 1.1. - P.461-478.