Картографирование реверберации (или картографирование эха ) — это астрофизический метод измерения структуры области широких линий (BLR) вокруг сверхмассивной черной дыры в центре активной галактики и, таким образом, оценки массы дыры. Он считается «первичным» методом оценки массы, т. е. масса измеряется непосредственно из движения, которое ее гравитационная сила вызывает в близлежащем газе. [1]
Закон тяготения Ньютона определяет прямую связь между массой центрального объекта и скоростью меньшего объекта на орбите вокруг центральной массы. Таким образом, для материи, вращающейся вокруг черной дыры, масса черной дыры связана формулой
к среднеквадратичной скорости Δ V газа, движущегося вблизи черной дыры в области широкой эмиссионной линии, измеренной по доплеровскому уширению газовых эмиссионных линий. В этой формуле R BLR — радиус области широкой линии; G — постоянная гравитации ; а f — малоизвестный «форм-фактор», зависящий от формы BLR.
В то время как Δ V можно измерить напрямую с помощью спектроскопии , необходимое определение R BLR гораздо менее просто. Здесь в игру вступает отображение реверберации. [2] Оно использует тот факт, что потоки эмиссионных линий сильно меняются в ответ на изменения в континууме, т. е. света от аккреционного диска вблизи черной дыры. Проще говоря, если яркость аккреционного диска меняется, эмиссионные линии, которые возбуждаются в ответ на свет аккреционного диска, будут «реверберировать», то есть изменяться в ответ. Но потребуется некоторое время, чтобы свет от аккреционного диска достиг области широкой линии. Таким образом, отклик эмиссионной линии задерживается относительно изменений в континууме. Предполагая, что эта задержка обусловлена исключительно временем прохождения света, можно измерить расстояние, пройденное светом, соответствующее радиусу области широкой эмиссионной линии.
Только небольшая горстка (менее 40) активных галактических ядер были точно «картографированы» таким образом. Альтернативный подход заключается в использовании эмпирической корреляции между R BLR и светимостью континуума. [1]
Другая неопределенность — это значение f . В принципе, реакция BLR на изменения в континууме может быть использована для картирования трехмерной структуры BLR. На практике объем и качество данных, требуемых для проведения такой деконволюции, являются непомерно высокими. Примерно до 2004 года f оценивалась ab initio на основе простых моделей структуры BLR. Совсем недавно значение f было определено таким образом, чтобы привести соотношение M–sigma для активных галактик в наилучшее возможное согласие с соотношением M–sigma для спокойных галактик. [1] Когда f определяется таким образом, картирование реверберации становится «вторичным», а не «первичным» методом оценки массы.
