Jet (astronomia)

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Jet relativista. L'ambien al voltant d'un nucli galàctic actiu on el plasma relativista col·lima en jets que escapen pel pol del forat negre supermassiu

Els jets relativistes són jets de plasma extremadament poderosos que emanen del centre d'algunes galàxies actives, radiogalàxies i quàsars. La seva extensió pot arribar a milers[1] o inclús centenars de milers d'anys llum.[2] Es pensa que el gir dels camps magnètics en el disc d'acreció col·lima l'efusió al llarg de l'eix de rotació de l'objecte central, de manera que quan les condicions són favorables, un doll (jet) emergeix de cada costa del disc d'acreció. Si el jet s'orienta en direcció a la Terra, la seva lluentor aparent canviarà. Els mecanismes per a la creació de dolls (jets)[3] i la composició dels jets[4] encara s'està debatent en la comunitat científica. Es pensa que els jets estan compostos d'una barreja elèctricament neutre d'electrons, positrons i protons.

.

Jets semblants, encara que a una escala més petita, es poden desenvolupar al voltant de discs d'acreció d'estrelles de neutrons i forats negres estel·lars. Aquestes sistemes se solen anomenar microquàsars. Un exemple conegut és SS433, un jet amb una velocitat de 0,23c, encara que altres microquàsars semblen tenir velocitats més altas, encara que no estan tan ben mesurades. Encara que més febles i menys relativistes els jets es poden associar amb molts sistemes binaris; els mecanismes d'acceleració per aquests jets podrien ser similars als processos de reconnexió magnètica observats en la magnetosfera de la Terra i el vent solar. .

El jet de M87 vist en freqüència de ràdio per l'observatori astronòmic Very Large Array (el camp de visió és més gran i girat respecte a la imatge superior).

Es pensa que la formació de jets relativistes és la clau per a l'explicació de la producció de esclats de raigs gamma. Aquests jets tenen un factor de Lorentz de ~ 100, sent un dels objectes celestes més ràpids coneguts.

Forats negres rotant com a font d'energia[modifica | modifica el codi]

Alguns jets es pensa que poden ser engegats per la rotació de forats negres, degut a l'enorme quantitat d'energia que cal per a engegar-los. Existeixen dues teories per explicar com l'energia es transfereix del forat negre al jet.

  • El procés Blandford-Znajek.[5] Una de les teories més acceptades postula que el camp magnètic del voltant del disc d'acreció és xuclat per la rotació del forat negre. El material relativista possiblement és llençat per les estretes línies de camp.
  • El mecanisme Penrose.[6] L'energia extreta d'un forat negre rotant per l'efecte Lense-Thirring. Aquesta teoria es va comprovar posteriorment ser valida per a l'extracció de partícules d'energia relativista,[7] I subseqüentment podria ser un possible mecanisme per la formació de jets.[8]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Biretta, J. (1999, January 6). Hubble Detects Faster-Than-Light Motion in Galaxy M87 (http://www.stsci.edu/ftp/science/m87/m87.html)
  2. Yale University - Office of Public Affairs (2006, June 20). Evidence for Ultra-Energetic Particles in Jet from Black Hole (http://www.yale.edu/opa/newsr/06-06-20-01.all.html)
  3. Meier, L. M. (2003). The Theory and Simulation of Relativistic Jet Formation: Towards a Unified Model For Micro- and Macroquasars, 2003, New Astron. Rev. , 47, 667. (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312048)
  4. Georganopoulos, M.; Kazanas, D.; Perlman, E.; Stecker, F. (2005) Bulk Comptonization of the Cosmic Microwave Background by Extragalactic Jets as a Probe of their Matter Content, The Astrophysical Journal , 625, 656. (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0502201)
  5. Blandford, R. D., Znajek, R. L. (1977), Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 179, 433
  6. Penrose, R. (1969). Gravitational collapse: The role of general relativity. Nuovo Cimento Rivista, Numero Speciale 1, 252-276.
  7. Williams, R. K. (1995, May 15). Extracting x rays, Ύ rays, and relativistic e-e+ pairs from supermassive Kerr black holes using the Penrose mechanism. Physical Review, 51(10), 5387-5427.
  8. Williams, R. K. (2004, August 20). Collimated escaping vortical polar e-e+ jets intrinsically produced by rotating black holes and Penrose processes. The Astrophysical Journal, 611, 952-963. (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0404135)