Процесс Блэндфорда – Знайека

редактировать

Лучшее объяснение того, как работают квазары

Процесс Бландфорда – Знайека - это механизм для извлечения энергии из вращающейся черной дыры, представленный Роджером Бландфордом и в 1977 г. Этот механизм правильно описывает, как астрофизические струи образуются вокруг вращающихся сверхмассивных черных дыр. Это один из механизмов, который приводит в действие квазары, или быстро аккрецирующие сверхмассивные черные дыры. Вообще говоря, было продемонстрировано, что выходная мощность аккреционного диска значительно больше выходной мощности, извлекаемой непосредственно из дыры через ее эргосферу. Следовательно, наличие (или отсутствие) полоидального магнитного поля вокруг черной дыры не является определяющим для ее общей выходной мощности. Также было высказано предположение, что механизм играет решающую роль в качестве центрального двигателя для гамма-всплеска.

Физика механизма

Как и в процессе Пенроуза, эргосфера играет важную роль в процессе Бландфорда – Знаека. Чтобы извлечь энергию и угловой момент из черной дыры, электромагнитное поле вокруг дыры должно быть изменено на. Чтобы управлять такими токами, электрическое поле не должно быть экранировано, и, следовательно, вакуумное поле, создаваемое в эргосфере удаленными источниками, должно иметь неэкранированный компонент. Наиболее предпочтительный способ обеспечить это - каскад электронных пар в сильном электрическом и радиационном поле. Поскольку эргосфера заставляет магнитосферу внутри себя вращаться, исходящий поток углового момента приводит к извлечению энергии из черной дыры.

Процесс Блэндфорда – Знайека требует аккреционного диска с сильным полоидальным магнитным полем вокруг вращающейся черной дыры. Магнитное поле извлекает энергию вращения, и мощность может быть оценена как плотность энергии при скорости светового цилиндра, умноженной на площадь:

P = B 2 (rrc) 4 rcc = B 2 r 4 ω 2 c, {\ displaystyle P = B ^ {2} \ left ({\ frac {r} {r_ {c}}} \ right) ^ {4} r_ {c} c = {\ frac {B ^ {2 } r ^ {4} \ omega ^ {2}} {c}},}

{\ displaystyle P = B ^ {2} \ left ({\ frac {r} {r_ {c}}} \ right) ^ { 4} r_ {c} c = {\ frac {B ^ {2} r ^ {4} \ omega ^ {2}} {c}},}

где B - напряженность магнитного поля, $rc {\ displaystyle r_ {c}}$ $r_ {c}$ - это радиус Шварцшильда, а ω - угловая скорость.

См. Также

процесс Пенроуза, еще один механизм извлечения энергии из черной дыры
излучение Хокинга, другой механизм для извлечения массы, следовательно, энергии из черной дыры
Астрофизические струи, большие структуры, видимые вокруг некоторых квазаров и созданные в процессе Бландфорда – Знайека

Ссылки