Релативистички млаз

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето

Релативистички млаз или само млаз — појава честопати набљудувана во астрономијата, каде поради струењето на материјата по должината на оската на ротација се оддаваат од компактно тело. Тие обично се предизвикани од страна на динамичени заемодејства во рамките на еден расеан диск.

Кога материјата се оддава со брзина приближна на брзината на светлината, овие млазови се нарекуваат релативистички млазови, бидејќи ефектите од специјалната релативност стануваат важни. Најголемите млазови се оние оддадени од активните галаксии како што се квазарите и радиогалаксиите. Другите системи кои честопати оддаваат млазови се катаклизмичните променливи ѕвезди, Х-зрачните двојни ѕвезди и Т-Бик ѕвездите. Хербиг-Харовите тела настануваат поради заемодејството на млазовите со меѓуѕвездената средина. Биполарните одливи или млазови, исто така може да бидат поврзани со протоѕвездитете (млади, ѕвезди во создавање),[1] или со развиените по асимптотската гранка на џиновските ѕвезди (честопати во облик на биполарни маглини).

Question dropshade.png Нерешени проблеми во физиката:
Зошто дисковите кои заобиколуваат одредени тела, како што се центрите на активните галаксии, оддаваат млазови по должината на нивните поларни оски?
(повеќе за нерешените проблеми во физиката)

Но ова е се уште предмет на тековни истражувања за да може да сè разбере како млазовите се создаваат и се напојуваат, постојат две преовладувачки мислења за потеклото на моќноста, а тие се дека постои централно тело (како на пр. црна дупка), и расеан диск. Расеаните дискови околу многу ѕвездени тела се во можност да создадат млазови, но сепак тие околу црните дупки се најбрзи и најактивни. Ова се должи на фактот што брзината на млазовите е скоро иста со излезната брзина на централното тело. Ова овозможува брзината на млазот од црната дупка да биде близу до брзината на светлината, а млазовите од ппротоѕвездите се многу побавни. И покрај тоа што не се знае точно колку расеани дискови успеваат да создадат млаз, се смета дека се создаваат испреплетени магнетни полиња кои предизвикуваат паралелни мазови. Хидродинамиката на Делаваловиот испусник исто така може да посочи за механизмите кои се вклучени.

Еден од најдобрите начини на истражување како се произведува млаз е да се утврди составот на млазот во полупречник каде што тие можат да бидат директно проучувани. На пример, ако млазот потекнува од расеан диск, неговата [плазма]] веројатно има електро-јонски состав, а ако потекнува од црна дупка тогаш најверојатно ќе биде електро-позитронска по природа. Исто така, плазмата оддава различни облици на зрачење, како што се рендгенското зрачење и радиобрановите

Релативистички млаз[уреди | уреди извор]

Релативистички млаз. Во животната средина околу АГЈ каде релативистичката плазма е паралелна со млазот што ја напушта супермасивната црна дупка.

Релативистичките млазови се екстремно моќни млазови [2] на плазма, со брзина блиска до брзината на светлината, што се емитуваат во близина на централните масивни тела на некои активни галаксии, особено раадиогалаксиите и квазарите. Нивните должини може да достигнат до неколку илјади,[3] па дури и до стотици илјади светлосни години.[4] Бидејќи брзинната на млазот е блиска до брзината на светлината, ефектите на специјална теорија на релативноста се важни. Воглавно релативистичките зраци ќе ја променат привидната сјајност. Механиката зад создавањето на овие два млаза и [5][6] составот на млазот [7] сеуште се предмет на многу дебати во научната заедница. Некои учења се залагаат за модел во кој млазовите се составени од електрична неутрална мешавина на електрони, позитрони и протони во одреден процент, додека другите се залагаат за електро-позитрона плазма.[8]

Елиптичната галаксија М87 емитува релативистички млаз, како што се гледа од снимката снимена од страна на Хабл.

Слични млазови, но во многу помал обем, можат да создадат расеаните дискови на неутронски ѕвезди и ѕвездените црни дупки. Овие системи честопати се нарекуваат микроквазари. Еден пример е SS433, чиј добронабљудувн млаз има брзина од 0,23c иако други микроквазари изгледаат како да имаат многу поголема (но не толку добри мерки) млазова брзина. Дури и послаби и помалку релативистички млазови можат да бидат поврзани со многу двојни системи, механизмот за забрзување за овие млазови може да биде сличен како кај процесите на магнетно преповрзување забележани во магнетосферата на Земјата и на сончевиот ветер.

Општата хипотеза меѓу астрофизичарите е дека создавањето на релативистичките млазови е клучно за објаснување на гама-зрачните експлозии. Овие млазови имаат Лоренцов фактор со големина од ~ 100 (што е, со брзина од околу 0.99995c), што ги прави едни од најбрзите познати небесни тела во моментов.

Ротирачки црни дупки како извор на енергија[уреди | уреди извор]

Поради огромната количина на енергија потребна за да се започне оддавањето на релативистичкиот млаз, некои млазови се смета дека се напојуваат од црната дупка. Постојат две добро познати теории за тоа како се пренесува енергијата од црната дупка на млазот.

  • Бланкфорд-Знајеков процес.[9] Ова е најпопуларната теорија за извлекување на енергијата од централната црна дупка. Магнетното поле околу расеаниот диск се движи со вртењето на црната дупка. Релативистичкиот материјал е веројатно лансиран од страна на затегнувањето на линиите во полето.
  • Пенроузов механизам.[10]Станува збор за изблици на енергија од ротирачката црна дупка со завлекување на системот. Подоцна за оваа теорија е докажано дека може да се извлече релативистички енергија на честичките и импулсот,[11] со што се покажало е можно објаснување за механизамот за создавањето на млазот.[12]

Една анкета на Хабл, се посочува дека релативистичкиот млаз има поголема веројатност да се создаде од супермасивните црни дупки како резултат на спојувањето на две галаксии и нивните централни црни дупки. Не сите галактички спојувања создадаваат релативистички млазови.[13][14] НАСА/ЕСА Видео.

Други слики[уреди | уреди извор]

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. „Star sheds via reverse whirlpool“. Astronomy.com. 27 декември 2007. http://www.astronomy.com/news/2007/12/star-sheds-via-reverse-whirlpool. посет. 26 мај 2015 г. 
  2. Wehrle, A.E.; Zacharias, N.; Johnston, K. (11 февруари 2009 г). What is the structure of Relativistic Jets in AGN on Scales of Light Days?. „Astro2010: the Astronomy and Astrophysics Decadal Survey“ том  2010: 310. Bibcode2009astro2010S.310W. http://www.nrao.edu/A2010/whitepapers/rac/Wehrle_AGN_jets_GCT.pdf. 
  3. Biretta, J. (6 јануари 1999). „Hubble Detects Faster-Than-Light Motion in Galaxy M87“. http://www.stsci.edu/ftp/science/m87/m87.html. 
  4. „Evidence for Ultra-Energetic Particles in Jet from Black Hole“. Yale University - Office of Public Affairs. 20 јуни 2006. http://news.yale.edu/2006/06/20/evidence-ultra-energetic-particles-jet-black-hole. 
  5. Meier, David L. The theory and simulation of relativistic jet formation: Towards a unified model for micro- and macroquasars. „New Astronomy Reviews“ том  47 (6–7): 667. doi:10.1016/S1387-6473(03)00120-9. Bibcode2003NewAR..47..667M. 
  6. Semenov, V.; Dyadechkin, Sergey; Punsly, Brian. Simulations of Jets Driven by Black Hole Rotation. „Science“ том  305 (5686): 978–980. doi:10.1126/science.1100638. PMID 15310894. Bibcode2004Sci...305..978S. 
  7. Georganopoulos, Markos; Kazanas, Demosthenes; Perlman, Eric; Stecker, Floyd W.. Bulk Comptonization of the Cosmic Microwave Background by Extragalactic Jets as a Probe of Their Matter Content. „The Astrophysical Journal“ том  625 (2): 656. doi:10.1086/429558. Bibcode2005ApJ...625..656G. 
  8. Wardle, J.F.C. Electron–positron jets associated with the quasar 3C279. „Nature“ том  395 (1 October 1998): 457–461. doi:10.1038/26675. Bibcode1998Natur.395..457W. 
  9. Blandford, R. D.; Znajek, R. L.. Electromagnetic extraction of energy from Kerr black holes. „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ том  179 (3): 433. doi:10.1093/mnras/179.3.433. Bibcode1977MNRAS.179..433B. 
  10. Penrose, Roger. Gravitational Collapse: The Role of General Relativity. „Rivista del Nuovo Cimento“ том  1: 252–276. Bibcode1969NCimR...1..252P.  Reprinted in: Penrose, R. (2002), ""Golden Oldie": Gravitational Collapse: The Role of General Relativity", General Relativity and Gravitation 34 (7): 1141, Bibcode:2002GReGr..34.1141P, doi:10.1023/A:1016578408204 
  11. R.K. Williams. Extracting x rays, Ύ rays, and relativistic ee+ pairs from supermassive Kerr black holes using the Penrose mechanism. „Physical Review“ том  51 (10): 5387–5427. doi:10.1103/PhysRevD.51.5387. Bibcode1995PhRvD..51.5387W. 
  12. Williams, Reva Kay. Collimated Escaping Vortical Polare−e+Jets Intrinsically Produced by Rotating Black Holes and Penrose Processes. „The Astrophysical Journal“ том  611 (2): 952. doi:10.1086/422304. Bibcode2004ApJ...611..952W. 
  13. „Galaxy Crashes May Give Birth to Powerful Space Jets“. http://www.space.com/29515-galaxy-crashes-space-jets-black-holes.html?cmpid=NL_SP_weekly_2015-05-29. посет. 29 мај 2015 г. 
  14. „Merging galaxies break radio silence - Large Hubble survey confirms link between mergers and supermassive black holes with relativistic jets“. https://www.spacetelescope.org/news/heic1511/. посет. 29 мај 2015 г. 
  15. „Hubble Video Shows Shock Collision Inside Black Hole Jet“. 27 мај 2015. http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/19/full/. 

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Видео[уреди | уреди извор]