джет

История

Первые джеты заметили у галактики M87 в 1918 году, но долго не понимали их природу. В 1970-х с развитием радиоастрономии стало ясно, что они связаны с чёрными дырами.

Как работает

Вокруг чёрной дыры вращается диск из газа (аккреционный диск). Из-за сильных магнитных полей и вращения часть этого газа не падает в дыру, а выбрасывается наружу вдоль оси вращения, как если раскрутить тесто для пиццы — оно разлетается в стороны.

История

Первые джеты заметили у галактики M87 в 1918 году, но долго не понимали их природу. В 1970-х с развитием радиоастрономии стало ясно, что они связаны с чёрными дырами.

Как работает

Вокруг чёрной дыры вращается диск из газа (аккреционный диск). Из-за сильных магнитных полей и вращения часть этого газа не падает в дыру, а выбрасывается наружу вдоль оси вращения, как если раскрутить тесто для пиццы — оно разлетается в стороны.

История

Впервые протяжённую струю у галактики M87 описал Хебер Кёртис в 1918 году. Долгое время джеты считались редкостью, но с развитием радиоинтерферометрии в 1970-х годах их обнаружили у многих активных ядер галактик и квазаров. Теоретическое понимание продвинулось благодаря работам Роджера Блэндфорда и Романа Знайека (механизм Блэндфорда-Знайека извлечения энергии вращающейся чёрной дыры) и Джона Уилера, который ввёл термин «чёрная дыра» и способствовал признанию их астрофизической роли. Космические обсерватории («Хаббл», «Чандра», Event Horizon Telescope) позволили наблюдать джеты в высоком разрешении.

Как работает

Газ, падающий на компактный объект, образует вращающийся аккреционный диск. Вмороженное магнитное поле диска усиливается при дифференциальном вращении. Часть энергии вращения передаётся плазме через магнитные напряжения, и она выбрасывается в виде двух противоположно направленных струй. Для чёрных дыр возможен дополнительный механизм: вращающаяся дыра взаимодействует с магнитным полем, индуцируя электрический потенциал и ускоряя заряды вдоль оси — процесс Блэндфорда-Знайека. Ключевую роль играет сохранение углового момента (закон сохранения момента импульса).

Открытые проблемы и интересные факты

До конца не выяснен механизм коллимации: почему джеты остаются такими узкими на огромных расстояниях?; Проблема состава: точно не известен относительный вклад электрон-позитронной плазмы по сравнению с обычной электрон-ионной.; Формирование сверхмощных джетов от квазаров при ограниченном аккреционном темпе.

💡 Некоторые джеты вращаются вокруг своей оси, демонстрируя спиральную структуру магнитного поля, закрученного как баранка — это явление называют «магнитной верёвкой».