Bondi-Akkretionsraten-Rechner

Bondi 1952 sphärische Gas-Akkretion BH Sterne: Ṁ = 4π λ_c G² M² ρ/c_s³. INAF Rom 2002, Sgr A*, ICRA Ruffini 1985.

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Bondi-Akkretionsraten-Rechner

Der Bondi-Akkretionsraten-Rechner bestimmt die im freien Fall eingefangene Gasmenge durch ein kompaktes Objekt (Schwarzes Loch, Neutronenstern, Weißer Zwerg, Protostern), eingetaucht in ein gleichförmiges gasförmiges Medium, nach der Formulierung des österreichischen Kosmologen Hermann Bondi (1919-2005) 1952 Monthly Notices RAS King's College London. Die klassische Bondi-Hoyle-Lyttleton-Formel: Ṁ_Bondi = 4π · λ_c · G² · M² · ρ_∞ / c_s³, mit G Gravitationskonstante (6,674×10⁻¹¹), M Masse kg, ρ_∞ Gasdichte kg/m³, c_s Schallgeschwindigkeit m/s, λ_c polytroper Faktor (γ=5/3 → 0,25; γ=4/3 → 0,71; γ=1 isotherm → 1,12). Der Bondi-Radius: r_B = G · M / c_s². Freifallgeschwindigkeit bei r_B: v_ff = √2 · c_s. Numerisch für 1 M_Sonne 10-K-Molekülwolke (c_s = 0,2 km/s) ρ = 10⁻²⁰ kg/m³: r_B = 7×10¹⁵ m = 50.000 AU; Ṁ ≈ 10⁻⁶ M_Sonne/Jahr. Für supermassive AGN-BHs M = 10⁹ M_Sonne intracluster T = 10⁷ K (c_s = 500 km/s): r_B = 50 kpc; Ṁ ≈ 10⁻³ M_Sonne/Jahr. Die Relativgeschwindigkeit Objekt-Medium (BHL 1944) modifiziert Formel: Ṁ_BHL = 4π G² M² ρ / (v_rel² + c_s²)^{3/2}.

Die italienischen astrophysikalischen Bondi-Anwendungen:

  • Sagittarius A* Milchstraße INAF Bologna 1936 (BH 4×10⁶ M_Sonne, Ṁ_Bondi = 10⁻⁶ theoretisch → 10⁻⁹ beobachtet 'starved')
  • Mikroquasar Cygnus X-1 INAF Brera Mailand 1762
  • Röntgen-Doppelsterne Centaurus X-3, Hercules X-1, Cygnus X-3
  • AGN M87 EHT 2019 erstes Bild
  • Protosterne T-Tauri ρ Ophiuchi INAF
  • BHL 'wind accretion' symbiotische Sterne INAF Padua 1761. Italienische Akkretionstheorie: Remo Ruffini ICRA Rom 1985 GRB BdHN-Modell; Riccardo Giacconi Genua 1931-2018 Nobel 2002; Roberto Maiolino Cambridge ex-INAF Arcetri 1872. Andrea Ghez UCLA + Reinhard Genzel MPE 2020 Nobelpreis Sgr A* S2-Sterne 16 Jahre Keck VLT (italienische ESO INAF 25%)

Italienische Bondi-Astrophysik-Tabellen

SystemMasse MDichte ρ_∞ kg/m³c_s km/sr_BondiṀ_Bondi M_Sonne/Jahr
Protostern T-Tauri 10 K0,5 M_Sonne10⁻¹⁹0,22,5×10¹⁵ m10⁻⁶
Neutronenstern X1,4 M_Sonne10⁻¹⁵5007,5×10⁵ m10⁻⁹
BH Cygnus X-121 M_Sonne10⁻⁹1.0002,8×10⁷ m10⁻⁷
Sgr A* Milchstraße4×10⁶ M_Sonne10⁻²⁰5002,1×10¹⁵ m10⁻⁶
BH AGN M876,5×10⁹ M_Sonne10⁻²⁵1.0008,6×10¹⁵ m10⁻³
Quasar 3C 2738,9×10⁸ M_Sonne10⁻²³5004,7×10¹⁶ m10⁻¹

(Quelle: Bondi 1952 MNRAS + BHL 1944 + Frank et al. 2002 + INAF Rom 2002).

Italienische Bondi-Berechnungsbeispiele

  • Sagittarius A* Milchstraße 8,3 kpc INAF Bologna 1936: M_BH = 4×10⁶ M_Sonne, ρ_∞ ≈ 10⁻²⁰ kg/m³, c_s = 500 km/s. r_B = 2,1×10¹⁵ m = 0,07 pc. Ṁ_Bondi = 10⁻⁶ M_Sonne/Jahr theoretisch. Beobachtet L_X ≈ 10²⁶ W → Ṁ_real ≈ 10⁻⁹ M_Sonne/Jahr ('starved')
  • Mikroquasar Cygnus X-1 1.860 pc INAF Brera Mailand 1762: BH 21 M_Sonne + Überriese O9.7 Iab. Sternwind v_w = 2.000 km/s. Ṁ_BHL ≈ 10⁻⁷ M_Sonne/Jahr, L_X ≈ 6×10²⁹ W
  • M87 SMBH Jungfrau 16,4 Mpc EHT 2019: M = 6,5×10⁹ M_Sonne. Ṁ_Bondi ≈ 10⁻³ M_Sonne/Jahr. Relativistischer Jet 5.000 ly
  • Quasar 3C 273 INAF TNG La Palma 1998: M_BH = 8,9×10⁸ M_Sonne. Ṁ_Bondi ≈ 0,1 M_Sonne/Jahr
  • T-Tauri-Protostern ρ Ophiuchi INAF Arcetri Florenz 1872: M = 0,5 M_Sonne, T = 10 K. r_B = 2,5×10¹⁵ m. Ṁ ≈ 10⁻⁶ M_Sonne/Jahr
  • Hercules X-1 NS Röntgen INAF Triest 1898: NS 1,4 M_Sonne Roche-lobe Riese 2 M_Sonne. Ṁ ≈ 10⁻⁹ M_Sonne/Jahr
  • IMBH Holmberg IX X-1 INAF + NICER 2017 ASI-NASA: M_BH ≈ 10 M_Sonne, Ṁ_BHL ≈ 10⁻⁵ M_Sonne/Jahr super-Eddington-Ausfluss

Italienische Akkretionsastrophysik

Die italienische Akkretionsastrophysik: ICRA Rom Sapienza 1985 + ICRANet Pescara 2003 Remo Ruffini, GRB-BdHN-Modell. INAF Rom 2002 Monte Porzio Catone (16 Observatorien, 1.700 Forscher): Padua 1761 Galileo; Brera Mailand 1762 Schiaparelli; Capodimonte Neapel 1812; Arcetri Florenz 1872; Rom 1786; Triest 1898; Cagliari 1899 SRT 64 m 2013; Catania-Etna 1880; Bologna Loiano 1936; Palermo 1790. Teleskope: TNG La Palma 1998 3,58 m; LBT Mount Graham Arizona 2005 2×8,4 m INAF 25%; VST Cerro Paranal Chile 2011 2,6 m INAF + ESO. Röntgen-Missionen ASI Rom 1988: BeppoSAX 1996-2002; XMM-Newton ESA 1999 RGS; NICER 2017 ASI-NASA; IXPE 2021 INAF Brera + INFN Pisa; Athena ESA 2035 INAF Palermo. Italienische Physik-Nobelpreise: Marconi 1909, Fermi 1938, Segrè 1959, Rubbia 1984, Giacconi 2002. Ghez + Genzel 2020 Nobel Sgr A*. SISSA Triest 1978; CINECA Bologna 1969 Marconi100 30 PFlops. Deutschland: Max-Planck-Institut Astrophysik Garching 1958 + ESO Garching + Heidelberg. Italienische F&E-Boni 2025: F&E-Steuerguthaben L. 160/2019 bis 25%; Patent Box L. 178/2020; PNRR 6,9 Mrd. €.

Aktualisiert im Juli 2026

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Bondi-Akkretion?

Sphärisch symmetrisches Gas-Akkretionsmodell auf kompaktes Objekt (BH, Neutronenstern, Weißer Zwerg) in gleichförmigem Medium. Formuliert Hermann Bondi 1952 MNRAS King's College London. Formel Ṁ = 4π·λ_c·G²·M²·ρ_∞/c_s³ mit λ_c polytroper γ-Faktor. Bondi-Radius r_B = GM/c_s². Freifall v_ff = √2·c_s. Bondi-Hoyle-Lyttleton 1944 Erweiterung Relativgeschwindigkeit.

Bondi-Raten-Formel?

Ṁ_Bondi = 4π · λ_c · G² · M² · ρ_∞ / c_s³ mit G = 6,674×10⁻¹¹, M Masse kg, ρ_∞ Gasdichte kg/m³, c_s Schallgeschwindigkeit m/s. Polytroper Faktor λ_c: γ=5/3 → 0,25; γ=4/3 → 0,71; γ=1 isotherm → 1,12. BHL Erweiterung Relativgeschwindigkeit: Ṁ_BHL = 4π G² M² ρ / (v_rel² + c_s²)^{3/2}. Gravitations-Einflussradius r_B = G·M / c_s².

Bondi-Sgr-A*-Beispiel?

Sagittarius A* Milchstraße 8,3 kpc INAF Bologna 1936: M_BH = 4×10⁶ M_Sonne, ρ_∞ ≈ 10⁻²⁰ kg/m³ (n_H ≈ 100/cm³), c_s = 500 km/s. r_B = 2,1×10¹⁵ m = 0,07 pc. Ṁ_Bondi = 10⁻⁶ M_Sonne/Jahr theoretisch. Beobachtet L_X ≈ 10²⁶ W → Ṁ_real ≈ 10⁻⁹ M_Sonne/Jahr (1.000× sub-Bondi 'starved'). ADAF-Feedback Narayan-Yi 1994 reduziert radiative Effizienz.

Bondi vs Bondi-Hoyle-Lyttleton?

Bondi 1952 pur: stationäres Objekt in gleichförmigem Medium, Ṁ = 4π λ_c G² M² ρ/c_s³ Bondi-Radius r_B = GM/c_s². Bondi-Hoyle-Lyttleton 1944: Objekt mit Relativgeschwindigkeit v_rel vs Medium, Ṁ_BHL = 4π G² M² ρ/(v_rel² + c_s²)^{3/2} BHL-Radius r_BHL = 2GM/(v_rel² + c_s²). BHL angewendet Sternwinde Doppelsterne, Cygnus X-1 Mikroquasar, M87 AGN.

Italienische Bondi-Astrophysik-Anwendungen?

Italienische Bondi-Anwendungen: 1) Sagittarius A* INAF Bologna 1936 'starved'; 2) Cygnus X-1 Mikroquasar INAF Brera 1762 (BH 21 M_Sonne + O9.7 Iab Überriese); 3) M87 EHT 2019 BH 6,5×10⁹ M_Sonne Jet 5.000 ly; 4) Quasar 3C 273 INAF TNG La Palma 1998; 5) T-Tauri-Protosterne ρ Ophiuchi INAF Arcetri 1872; 6) Hercules X-1 Neutronenstern; 7) ULX Holmberg IX NICER 2017.

Italienische Akkretion ICRA Ruffini?

ICRA Rom Sapienza 1985 + ICRANet Pescara 2003 Remo Ruffini Direktor. GRB-BdHN Binary-driven Hypernova: Supernova-Kollaps in Doppelsternsystemen mit Neutronenstern-Begleiter erzeugt kosmologische Gammastrahlenausbrüche. Bondi-Eddington 'blackholic energy'-Optimierung. Astrophys. J. 2014 + Astron. & Astrophys. italienischer GRB-Theoriebeitrag.

Sgr-A*-Nobelpreis?

Andrea Ghez UCLA Los Angeles + Reinhard Genzel Max-Planck-Institut Garching 2020 Nobelpreis Physik für 'Entdeckung supermassives kompaktes Objekt galaktisches Milchstraßen-Zentrum'. Tracking S0-2/S2-Sternbahnen 16 Jahre um Sgr A* gemessen Keck Hawaii VLT Cerro Paranal Chile (italienische ESO INAF 25%). Bestätigt BH 4×10⁶ M_Sonne. Roger Penrose dritter Nobel 2020 Schwarze-Loch-Theorie.

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