Astronomia senza telescopio - Blazar Jets

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I getti polari si trovano spesso intorno a oggetti con dischi di accrescimento rotanti, qualsiasi cosa, dalle stelle di nuova formazione all'invecchiamento delle stelle di neutroni. In quest'ultimo caso, i getti che emergono da galassie attive come i quasar, con i loro getti approssimativamente orientati verso la Terra, sono chiamati blazar.

La fisica alla base della produzione di getti polari su qualsiasi scala non è completamente compresa. È probabile che torcendo le linee magnetiche di forza, generate all'interno di un disco di accrescimento rotante, canalizzi il plasma dal centro compresso del disco di accrescimento verso i getti stretti che osserviamo. Ma esattamente quale processo di trasferimento di energia fornisce al materiale del getto la velocità di fuga necessaria per essere liberata è ancora oggetto di dibattito.

Nei casi estremi dei dischi di accrescimento del buco nero, il materiale a getto acquisisce velocità di fuga vicine alla velocità della luce - che è necessario se il materiale deve fuggire dalla vicinanza di un buco nero. I getti polari espulsi a tali velocità sono generalmente chiamati getti relativistici.

Getti relativistici di blasoni trasmettono energicamente attraverso lo spettro elettromagnetico - dove i radiotelescopi terrestri possono captare la loro radiazione a bassa frequenza, mentre i telescopi spaziali, come Fermi o Chandra, possono captare la radiazione ad alta frequenza. Come puoi vedere dall'immagine principale di questa storia, Hubble può raccogliere la luce ottica da uno dei getti dell'M87 - sebbene le osservazioni ottiche a terra di un "curioso raggio dritto" dell'M87 siano state registrate già nel 1918.

Una recente revisione di dati ad alta risoluzione ottenuti da Very Long Baseline Interferometry (VLBI) - che coinvolge l'integrazione di input di dati da piatti di radiotelescopi geograficamente distanti in un gigantesco array di telescopi virtuali - sta fornendo un po 'più di comprensione (anche se solo un po') nella struttura e dinamica dei getti dalle galassie attive.

La radiazione da tali getti è in gran parte non termica (cioè non è un risultato diretto della temperatura del materiale del getto). L'emissione radio probabilmente deriva dagli effetti del sincrotrone, in cui gli elettroni che si diffondono rapidamente all'interno di un campo magnetico emettono radiazioni attraverso l'intero spettro elettromagnetico, ma generalmente con un picco nelle lunghezze d'onda radio. L'effetto Compton inverso, in cui una collisione di un fotone con una particella in rapido movimento impartisce più energia e quindi una frequenza più elevata a quel fotone, può anche contribuire alla radiazione di frequenza più elevata.

Ad ogni modo, le osservazioni VLBI suggeriscono che i getti di blazar si formano a una distanza compresa tra 10 o 100 volte il raggio del buco nero supermassiccio - e qualunque forza lavori per accelerarli alle velocità relativistiche può operare solo sulla distanza di 1000 volte quel raggio. I getti possono quindi irradiare su distanze di anni luce, a seguito di quella spinta del momento iniziale.

I fronti di shock possono essere trovati vicino alla base dei getti, che possono rappresentare punti in cui il flusso guidato magneticamente (flusso di Poynting) si attenua al flusso di massa cinetica - sebbene le forze magnetoidrodinamiche continuino a funzionare per mantenere il getto collimato (cioè contenuto in un fascio stretto) sopra distanze anno luce.

Era quasi quanto riuscii a trarre da questo interessante documento, sebbene a volte denso di gergo.

Ulteriori letture: Lobanov, A. Proprietà fisiche dei getti blazar dalle osservazioni VLBI.

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