Dysk akrecyjny (czerwony) wokół supermasywnej czarnej dziury. Promienie wypuszczane pionowo
Astrofizycy opracowali nowy model do testowania hipotezy supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktycznych. Z jego pomocą można przewidzieć, ile energii rotacyjnej traci czarna dziura, gdy uwalnia promienie substancji jonizującej (dżety astrofizyczne). Straty energii są szacowane na podstawie obliczeń pola magnetycznego strumienia.
Naukowcy obserwowali setki relatywistycznych odrzutowców. Mówimy o dużych wypływach materii wydzielanych przez aktywne jądra galaktyczne, w których znajdują się supermasywne czarne dziury. Materia w strumieniu przyspiesza prawie do prędkości światła, więc używa się terminu „relatywistyczny”. Te dżety są ogromne, nawet w konstrukcjach astronomicznych - można je wyciągnąć o kilka procent promienia galaktyki (300 000 razy odpowiadająca czarna dziura).
Ale wciąż jest wiele pytań dotyczących odrzutowców. W rzeczywistości naukowcy nadal nie wiedzą dokładnie, z czego są zrobione, ponieważ badanie nie zapewnia linii widmowych. Zakłada się, że są one reprezentowane przez elektrony i pozytony lub protony. Materia obracająca się i wpadająca w czarną dziurę nazywana jest dyskiem akrecyjnym. Że odgrywa ważną rolę w tworzeniu strumienia. Uważa się, że czarna dziura z dyskiem akrecyjnym staje się najskuteczniejszym mechanizmem transformacji energii (może przekroczyć 100%).
Na swój sposób zasada ta przypomina pracę roweru elektrycznego. Istnieje jednak niedopasowanie między napływającą energią a uwolnioną energią. Wydaje się, że istnieje ukryte źródło energii. Jest to rodzaj baterii, która zasila obrót czarnej dziury.
Przy pomocy akrecji czarna dziura otrzymuje moment pędu (przyspiesza). Strumienie są wplecione w energię rotacji. Podobne efekty można zaobserwować u młodych obiektów gwiezdnych. Ale ich prędkość obrotowa jest znacznie mniejsza.
Struktura poprzeczna pola magnetycznego strumienia
Niedawno naukowcy stworzyli nową metodę pomiaru pól magnetycznych w dżetach, uwalnianą przez aktywne jądra galaktyczne. Czarna dziura nie ma własnego pola magnetycznego. Ale wokół niego generowane jest pionowe pole magnetyczne przez jonizowalną substancję na dysku akrecyjnym. Aby obliczyć utratę energii rotacyjnej, konieczne jest znalezienie strumienia magnetycznego przez granicę wokół czarnej dziury (horyzont zdarzeń). Mając masywną czarną dziurę, możesz obliczyć odległość od osi obrotu do horyzontu zdarzeń. Pozwala to określić różnicę potencjałów elektrycznych między osią obrotu a granicą. Biorąc pod uwagę ekranowane pole elektryczne w plazmie, można wykryć prąd elektryczny w pobliżu czarnej dziury. Znając wskaźniki różnicy prądu i potencjału, możliwe będzie oszacowanie ilości straconej energii.
Analiza pokazuje korelację między całkowitą mocą strumienia a utratą energii rotacyjnej. Co ciekawe, badanie wykorzystuje najnowszy model struktury reaktywnej. Wcześniej uważano, że dysze mają jednolitą strukturę poprzeczną. Teraz pole odrzutowe jest niejednolite, co zapewnia dokładniejsze wyniki.
Większość galaktyk z dżetami żyje zbyt daleko, aby określić dokładną strukturę ich pól magnetycznych. Dlatego możemy polegać tylko na eksperymentach i modelach. Ta teoretyczna praca pozwala nam oszacować utratę energii rotacyjnej bez znajomości prędkości obrotowej. Zajmuje tylko pomiar pola magnetycznego.
