Disco de acreción (rojo) alrededor de un agujero negro supermasivo. Rayos liberados verticalmente
Los astrofísicos han desarrollado un nuevo modelo para probar la hipótesis de los agujeros negros supermasivos en los centros galácticos. Con su ayuda, es posible predecir cuánta energía rotacional pierde un agujero negro cuando libera rayos de una sustancia ionizante (chorros astrofísicos). Las pérdidas de energía se estiman según los cálculos del campo magnético del chorro.
Los científicos han visto cientos de aviones relativistas. Estamos hablando de grandes salidas de materia secretada por núcleos galácticos activos que albergan agujeros negros supermasivos. La materia en el chorro acelera a casi la velocidad de la luz, por lo que se utiliza el término "relativista". Estos chorros son enormes, incluso en marcos astronómicos; se pueden extraer en varios porcentajes del radio galáctico (300,000 veces el agujero negro correspondiente).
Pero todavía hay muchas preguntas sobre los jets. De hecho, los investigadores aún no saben exactamente de qué están hechos, ya que la encuesta no proporciona líneas espectrales. Se supone que están representados por electrones y positrones o protones. La materia que gira y cae en un agujero negro se llama disco de acreción. Que juega un papel importante en la formación del jet. Se cree que un agujero negro con un disco de acreción se convierte en el mecanismo más eficaz para la transformación de energía (puede superar el 100%).
A su manera, el principio se asemeja al trabajo de una bicicleta eléctrica. Sin embargo, existe un desajuste entre la energía entrante y la energía liberada. Parece que hay una fuente de energía oculta. Este es un tipo de batería que alimenta la rotación de un agujero negro.
Con la ayuda de la acreción, un agujero negro obtiene un momento angular (acelera). Los chorros están entretejidos en la energía de rotación. Se pueden ver efectos similares en objetos estelares jóvenes. Pero su velocidad de rotación es mucho menor.
Estructura del campo magnético transversal del chorro.
Recientemente, los científicos han creado un nuevo método para medir campos magnéticos en chorros, liberado por núcleos galácticos activos. Un agujero negro no tiene su propio campo magnético. Pero a su alrededor, un campo magnético vertical es generado por una sustancia ionizable en el disco de acreción. Para calcular la pérdida de energía de rotación, es necesario encontrar el flujo magnético a través del límite alrededor del agujero negro (horizonte de eventos). Al tener un agujero negro masivo, puede calcular la distancia desde el eje de rotación hasta el horizonte de eventos. Esto le permite determinar la diferencia de potencial eléctrico entre el eje de rotación y el límite. Al tener en cuenta el campo eléctrico protegido en el plasma, se puede detectar una corriente eléctrica cerca del agujero negro. Conociendo los indicadores de diferencia actuales y potenciales, será posible estimar la cantidad de energía perdida.
El análisis muestra una correlación entre la potencia total del chorro y la pérdida de energía de rotación. Curiosamente, el estudio utiliza un modelo reciente de estructura reactiva. Anteriormente, se pensaba que los chorros tenían una estructura transversal uniforme. Ahora el campo de reacción no es uniforme, lo que ofrece resultados más precisos.
La mayoría de las galaxias con jets viven demasiado lejos para determinar la estructura exacta de sus campos magnéticos. Por lo tanto, solo podemos confiar en experimentos y modelos. Este trabajo teórico nos permite estimar la pérdida de energía de rotación sin conocer la velocidad de rotación. Solo toma una medida del campo magnético.
