Hvordan udsender nogle aktive galakser jetfly i modsatte retninger?

Aktive galakser, som kvasarer og radiagalakser, drives af supermassive sorte huller på deres centre. Disse sorte huller akkret materiale fra omgivende gas og støv og danner en disk kendt som en akkretionsdisk. De intense tyngdekraft og magnetiske felter i denne disk fremskynder noget af materialet til næsten lysets hastighed, hvilket danner kraftige jetfly, der skyder ud i modsatte retninger fra Black Holes poler.

Sådan fungerer jetudsprøjtningen:

1. akkretionsdisk: Materielle spiraler indad mod det sorte hul og danner en hvirvlende akkretionsdisk. Friktion og magnetiske interaktioner inden for denne diskvarme er materialet til ekstremt høje temperaturer, hvilket frigiver enorme mængder energi.

2. Magnetfeltlinjer: Det spindende sorte hul genererer et kraftfuldt magnetfelt, der strækker sig langt ud over akkretionsdisken. Disse magnetiske feltlinjer antages at være forankret i det sorte huls poler.

3. jetdannelse: Som ladede partikler fra akkretionsdisken interagerer med magnetfeltlinjerne, accelereres de langs feltlinjerne og danner to kraftfulde jetfly. Magnetfeltet fungerer som en "lanceringsmekanisme", der driver partiklerne udad ved relativistiske hastigheder (tæt på lysets hastighed).

4. modsatte retninger: Magnetfeltlinjerne er på linje med det sorte huls rotationsakse, hvilket får jetflyene til at blive skubbet i modsatte retninger fra Black Holes poler.

Nøglefaktorer:

* sort hulspin: Rotationen af ​​det sorte hul spiller en afgørende rolle i at justere magnetfeltlinjerne og dirigere jetflyene.

* magnetfeltstyrke: Styrken af ​​magnetfeltet bestemmer jetens energi og hastighed.

* akkretionsdiskegenskaber: Størrelsen, densiteten og temperaturen på akkretionsdisken påvirker mængden af ​​materiale, der er tilgængeligt for at brænde jetflyene.

Observationsbevis:

* radioobservationer: Radioteleskoper har afsløret tilstedeværelsen af ​​kraftige radiolober, der stammer fra de modsatte ender af aktive galakser, hvilket indikerer eksistensen af ​​jetfly.

* Optiske og røntgenobservationer: Optiske og røntgenstråle-teleskoper har observeret den lyse emission fra Jets, hvilket bekræfter deres høje energi og hastighed.

* polarisering: Lyset fra Jets er ofte polariseret, hvilket indikerer tilstedeværelsen af ​​magnetiske felter.

Yderligere forskning:

Mens den grundlæggende mekanisme for jetudsprøjtning forstås, prøver forskere stadig at forstå de involverede detaljerede processer, herunder:

* Hvordan magnetfeltlinjerne bliver forankret i de sorte hullers poler.

* Den nøjagtige mekanisme, hvormed magnetfeltet accelererer partikler til relativistiske hastigheder.

* Plasma -ustabiliteters og turbulens rolle i udformningen af ​​jetflyene.

Undersøgelsen af ​​aktive galaktiske jetfly er fortsat et aktivt forskningsområde, der giver indsigt i fysikken i sorte huller og udviklingen af ​​galakser.