Войти
Астрофизическая струя - это астрономическое явление, при котором истечение ионизированных материя излучается в виде расширенного луча вдоль оси вращения . Когда это сильно ускоренное вещество в луче приближается к скорости света, астрофизические струи становятся релятивистскими струями, поскольку демонстрируют эффекты специальной теории относительности.
Формирование и питание астрофизических джеты - это очень сложные явления, связанные со многими типами астрономических источников высоких энергий. Вероятно, они возникают из-за динамических взаимодействий внутри аккреционных дисков, активные процессы которых обычно связаны с компактными центральными объектами, такими как черные дыры, нейтронные звезды или пульсары.. Одно из объяснений состоит в том, что запутанные магнитные поля организованы так, чтобы направлять два диаметрально противоположных луча от центрального источника под углами шириной всего несколько градусов (c.>1%). На струи также может влиять эффект общей теории относительности, известный как перетаскивание кадра.
. Большинство самых больших и наиболее активных струй создаются сверхмассивными черными дырами (SMBH). в центре активных галактик, таких как квазаров и радиогалактик, или внутри скоплений галактик. Такие струи могут превышать миллионы парсек в длину. Другие астрономические объекты, содержащие джеты, включают катаклизмические переменные звезды, рентгеновские двойные и гамма-всплески (GRB). Другие связаны с областями звездообразования, включая звезды Т Тельца и объекты Хербига – Аро, которые вызваны взаимодействием джетов с межзвездной средой. Биполярные истечения или джеты могут также быть связаны с протозвездами или с эволюционировавшими звездами после AGB, планетарными туманностями и биполярными туманности.
Релятивистские струи. Окружающая среда вокруг AGN, где релятивистская плазма коллимируется в струи, которые вылетают вдоль полюса (-ов) сверхмассивной черной дыры.Релятивистские струи - это пучки ионизированной материи, ускоряющиеся со скоростью, близкой к скорости света. Большинство наблюдений связано с центральными черными дырами некоторых активных галактик, радиогалактик или квазаров, а также с галактическими звездными черными дырами, нейтронные звезды или пульсары. Длина пучка может составлять от нескольких тысяч, сотен тысяч или миллионов парсеков. Скорости струи, приближающиеся к скорости света, демонстрируют значительные эффекты специальной теории относительности ; например, релятивистское излучение, изменяющее видимую яркость луча.
Эллиптическая галактика M87, излучающая релятивистский джет, как это видно с космического телескопа Хаббла Массивные центральные черные дыры в галактики имеют самые мощные джеты, но их структура и поведение аналогичны структурам и поведению меньших галактических нейтронных звезд и черных дыр. Эти системы сверхмассивных чёрных дыр часто называют микроквазарами и показывают большой диапазон скоростей. SS433, например, струя имеет скорость 0,23 c. Формирование релятивистской струи также может объяснить наблюдаемые гамма-всплески. Примечательно, что даже более слабые и менее релятивистские джеты могут быть связаны со многими двойными системами. Даже солнечные струи встречаются в большом количестве и, по-видимому, имеют строго электромагнитную природу в отношении источника энергии и коллимации.
Механизмы, лежащие в основе состава струй, остаются неясными, хотя некоторые исследования отдают предпочтение моделям, в которых струи состоят из электрически нейтральной смеси ядер, электронов и позитроны, а другие согласуются со струями, состоящими из позитрон-электронной плазмы. Ядра-следы, увлекаемые релятивистской позитрон-электронной струей, должны иметь чрезвычайно высокую энергию, поскольку эти более тяжелые ядра должны достигать скорости, равной скорости позитрона и электрона.
Из-за огромного количества энергии, необходимого для запуска релятивистской струи, некоторые струи, возможно, питаются от вращения черных дыр. Однако частота появления высокоэнергетических астрофизических источников со струями предполагает сочетание различных механизмов, косвенно идентифицируемых с энергией в соответствующем аккреционном диске и рентгеновским излучением генерирующего источника. Для объяснения того, как энергия может быть передана из черной дыры в астрофизический джет, использовались две ранние теории:
Пульсар IGR J11014-6103 с остатками сверхновой, туманностью и джетом Джеты также могут наблюдаться от вращающихся нейтронных звезд. Примером может служить пульсар IGR J11014-6103, у которого самая большая струя, наблюдаемая до сих пор в галактике Млечный Путь, и скорость которого оценивается в 80% от скорости света (0,8c). Были получены рентгеновские наблюдения, но не было обнаружено радио-сигнатуры и аккреционного диска. Первоначально предполагалось, что этот пульсар быстро вращается, но более поздние измерения показали, что скорость вращения составляет всего 15,9 Гц. Такая низкая скорость вращения и отсутствие аккреционного материала предполагают, что джет не имеет ни вращения, ни аккреции, хотя кажется, что он выровнен с осью вращения пульсара и перпендикулярен истинному движению пульсара.
Центавр A в рентгеновских лучах, показывающий релятивистский джет
Джет M87, наблюдаемый Очень большой решеткой на радиочастоте (поле обзора больше и повернуто относительно изображения выше.)
Hubble Legacy Archive Near- UV изображение релятивистского джета в 3C 66B
галактике NGC 3862, Внегалактическая струя материала, движущаяся почти со скоростью света, видна в позиции трех часов.
Некоторые из струй в HH 24-26, которые содержат самую высокую концентрацию струй, известную где-либо в небе
