6.3. ОПТИЧЕСКОЕ И РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Типичный квазар излучает в непрерывном спектре полную мощность . Оптический спектральный индекс, определяемый как где — поток энергии на единицу частоты, лежит в интервале и большая часть мощности может приходиться либо на инфракрасную либо на ультрафиолетовую область спектра. (Ультрафиолетовый поток, вероятно, ответствен за фотоионизацию областей эмиссионных линий, из которых мы получаем красные смещения и, следовательно, расстояния до квазаров.) Если сейфертовские галактики являются надежным ориентиром, во многих квазарах большое количество возникающей мощности может попадать даже в жесткую рентгеновскую область. (Рентгеновские телескопы пока недостаточно чувствительны, чтобы определить, так ли это в общем случае.)

Для частот, лежащих выше радиодиапазона, ни в коей мере не ясно, что является основным процессом излучения, и ввиду крайнего разнообразия наблюдаемых спектров не столь уж неразумно ожидать, что может существовать одновременно несколько конкурирующих механизмов. Наиболее вероятными процессами

являются синхротронное излучение, обратное комптоновское рассеяние (упомянутое выше), нерелятивистское комптоновское рассеяние и тормозное излучение. В нерелятивистском комптоновском рассеянии (см., например, [97]) частота фотона может быть сдвинута вверх на относительную среднюю величину в каждом акте рассеяния электрона с температурой Те (в предположении, что комптоновским понижением частоты можно пренебречь, т. е. Если источник является оптически толстым по отношению к комптоновскому рассеянию, т. е. если плотность электронов превышает произведение то отдельный фотон может быть рассеян несколько раз на пути из области источника и может при некоторых обстоятельствах увеличить свою энергию более чем вдвое. Тормозное излучение горячих, свободных электронов, сталкивающихся с ионами (подробную дискуссию см. в работе [135]), будет преобладающим, когда плотность газа вблизи дыры высока. Рентгеновские линии, излучаемые высокоионизованными ионами железа, будут, вероятно, связаны с тепловым тормозным излучением. Если такие линии существуют, они могут быть обнаружены в ближайшем будущем рентгеновскими спутниками типа

Оптическое непрерывное излучение иногда поляризовано, в частности, в источниках, проявляющих быструю переменность. Степень поляризации может в некоторых случаях достигать 30%. Направление вектора поляризации может меняться со временем даже быстрее, чем полная интенсивность. Наибольшая линейная поляризация характерна для синхротронного излучения, хотя величины могут быть достигнуты при комптоновском рассеянии в асферической геометрии.

В большинстве источников излучение также могло бы генерироваться либо нерелятивистскими, либо релятивистскими плазменными механизмами. Даже тот факт, что спектр может простираться на несколько порядков по частоте, не исключает по существу тепловых процессов, ибо если в источнике имеется некоторый интервал температур, то любой спектр с может генерироваться тепловым образом.

Было сделано много расчетов теоретических спектров, основанных на специфических геометрических или газодинамических допущениях. Характерная черта синхротронных моделей заключается в том, что время жизни оптически излучающих электронов относительно реакции излучения гораздо меньше, чем время, которое требуется свету, чтобы пересечь источник. Это означает, что эти электроны должны быть ускорены на протяжении всего объема излучающей области, и тем самым вновь требуются какие-то средства для переноса мощности от гипотетической центральной черной дыры к области ускорения. Подобные замечания применимы, хотя и менее строго, и к комптоновским моделям.