Disc de acretare (roșu) în jurul unei găuri negre supermassive. Raze eliberate pe verticală
Astrofizicii au dezvoltat un nou model pentru a testa ipoteza găurilor negre supermassive în centrele galactice. Cu ajutorul lui, este posibil să se prevadă cât de multă energie rotativă o pierde o gaură neagră când eliberează razele unei substanțe ionizante (jeturi astrofizice). Pierderile de energie sunt estimate pe baza calculelor câmpului magnetic al jetului.
Oamenii de știință au vizionat sute de jeturi relativiste. Vorbim despre ieșiri mari de materie secretate de nuclee galactice active care conțin găuri negre supermassive. Materia din jet accelerează la aproape viteza luminii, așa că se folosește termenul "relativist". Aceste jeturi sunt enorme, chiar și în cadre astronomice - ele pot fi extrase cu câteva procente din raza galactică (300.000 de ori mai mare decât gaura neagră corespunzătoare).
Dar există încă multe întrebări despre jeturi. De fapt, cercetătorii încă nu știu exact de ce sunt făcuți, deoarece sondajul nu oferă linii spectrale. Se presupune că ele sunt reprezentate de electroni și positroni sau protoni. Problema care se rotește și cade într-o gaură neagră este numită disc de acumulare. Că joacă un rol important în formarea jetului. Se crede că o gaură neagră cu un disc de acumulare devine cel mai eficient mecanism pentru transformarea energiei (poate depăși 100%).
În felul său, principiul seamănă cu munca unei biciclete electrice. Cu toate acestea, există o nepotrivire între energia de intrare și energia eliberată. Se pare că există o sursă de energie ascunsă. Acesta este un fel de baterie care alimentează rotația unei găuri negre.
Cu ajutorul acumulării, o gaură neagră are un impuls unghiular (accelerează). Jeturile sunt țesute în energia de rotație. Efecte similare pot fi observate în obiectele tinere stelare. Dar viteza lor de rotație este mult mai mică.
Structura transversală a câmpului magnetic al jetului
Recent, oamenii de stiinta au creat o noua metoda de masurare a campurilor magnetice in jeturi, eliberate de nucleele galactice active. O gaură neagră nu are propriul câmp magnetic. Dar, în jurul acestuia, un câmp magnetic vertical este generat de o substanță ionizabilă în discul de acumulare. Pentru a calcula pierderea de energie rotativă, este necesar să găsim fluxul magnetic prin limita în jurul gaurii negre (orizontul evenimentului). Având o gaură neagră masivă, puteți calcula distanța de la axa de rotație la orizontul evenimentului. Aceasta vă permite să determinați diferența de potențial electric între axa de rotație și limita. Când se ține seama de câmpul electric ecranat în plasmă, poate fi detectat un curent electric în apropierea găurii negre. Cunoscând indicatorii diferenței curente și potențiale, va fi posibil să se estimeze cantitatea de energie pierdută.
Analiza arată o corelație între puterea totală a jetului și pierderea energiei de rotație. Interesant, studiul folosește un model recent de structură reactivă. Anterior, jeturile au fost considerate a avea o structură transversală uniformă. Acum, câmpul cu jet nu este uniform, ceea ce oferă rezultate mai precise.
Cele mai multe galaxii cu jeturi trăiesc prea departe pentru a determina structura exactă a câmpurilor lor magnetice. Prin urmare, ne putem baza doar pe experimente și modele. Această lucrare teoretică ne permite să estimăm pierderea energiei de rotație fără a cunoaște viteza de rotație. Este nevoie doar de o măsurare a câmpului magnetic.
