Akkretionsscheibe (rot) um ein supermassives Schwarzes Loch. Strahlen senkrecht freigesetzt
Astrophysiker haben ein neues Modell entwickelt, um die Hypothese von supermassiven Schwarzen Löchern in galaktischen Zentren zu testen. Mit seiner Hilfe ist es möglich vorherzusagen, wie viel Rotationsenergie ein Schwarzes Loch verliert, wenn es Strahlen einer ionisierenden Substanz (astrophysikalische Strahlen) abgibt. Energieverluste werden basierend auf Berechnungen des Magnetfelds des Strahls geschätzt.
Wissenschaftler haben Hunderte von relativistischen Jets beobachtet. Wir sprechen über große Abflüsse von Materie, die von aktiven galaktischen Kernen abgesondert wird, die supermassereiche Schwarze Löcher beherbergen. Materie im Jet beschleunigt sich fast auf Lichtgeschwindigkeit, daher wird der Begriff „relativistisch“ verwendet. Diese Jets sind selbst in astronomischen Umgebungen enorm - sie können um einige Prozent des galaktischen Radius (300.000-faches des entsprechenden Schwarzen Lochs) herausgezogen werden.
Aber es gibt immer noch viele Fragen zu Jets. Tatsächlich wissen die Forscher immer noch nicht genau, woraus sie bestehen, da die Umfrage keine Spektrallinien liefert. Es wird angenommen, dass sie durch Elektronen und Positronen oder Protonen dargestellt werden. Die Materie, die sich dreht und in ein Schwarzes Loch fällt, wird Akkretionsscheibe genannt. Dass es eine wichtige Rolle bei der Bildung des Jets spielt. Es wird angenommen, dass ein Schwarzes Loch mit einer Akkretionsscheibe der effektivste Mechanismus für die Energieumwandlung ist (er kann 100% überschreiten).
Das Prinzip ähnelt auf seine Weise der Arbeit eines Elektrofahrrads. Es gibt jedoch ein Missverhältnis zwischen der ankommenden Energie und der freigesetzten Energie. Es scheint, dass es eine verborgene Energiequelle gibt. Dies ist eine Art Batterie, die die Rotation eines Schwarzen Lochs speist.
Mit Hilfe der Akkretion erhält ein Schwarzes Loch einen Drehimpuls (beschleunigt). Die Jets sind in die Rotationsenergie eingewebt. Ähnliche Effekte können bei jungen Sternobjekten beobachtet werden. Ihre Rotationsgeschwindigkeit ist jedoch viel geringer.
Die transversale Struktur des Magnetfelds des Strahls
Kürzlich haben Wissenschaftler eine neue Methode zur Messung von Magnetfeldern in Jets entwickelt, die von aktiven galaktischen Kernen freigesetzt werden. Ein Schwarzes Loch hat kein eigenes Magnetfeld. Um dieses herum wird durch eine ionisierbare Substanz in der Akkretionsscheibe ein vertikales Magnetfeld erzeugt. Um den Rotationsenergieverlust zu berechnen, muss der magnetische Fluss durch die Grenze um das Schwarze Loch (Ereignishorizont) ermittelt werden. Mit einem massiven Schwarzen Loch können Sie die Entfernung von der Rotationsachse zum Ereignishorizont berechnen. Auf diese Weise können Sie die elektrische Potentialdifferenz zwischen der Drehachse und der Grenze bestimmen. Unter Berücksichtigung des abgeschirmten elektrischen Feldes im Plasma kann ein elektrischer Strom in der Nähe des Schwarzen Lochs detektiert werden. Wenn Sie die Indikatoren für die Strom- und Potenzialdifferenz kennen, können Sie den Energieverlust abschätzen.
Die Analyse zeigt eine Korrelation zwischen Gesamtstrahlleistung und Rotationsenergieverlust. Interessanterweise verwendet die Studie ein aktuelles Modell der reaktiven Struktur. Zuvor wurde angenommen, dass die Düsen eine gleichmäßige Querstruktur haben. Jetzt ist das Strahlfeld ungleichmäßig, was genauere Ergebnisse liefert.
Die meisten Galaxien mit Jets leben zu weit, um die genaue Struktur ihrer Magnetfelder zu bestimmen. Deshalb können wir uns nur auf Experimente und Modelle verlassen. Diese theoretische Arbeit erlaubt es uns, den Verlust an Rotationsenergie abzuschätzen, ohne die Drehzahl zu kennen. Es wird nur das Magnetfeld gemessen.
