Pictor A銀河のブラックホール周辺でこのイベントが発生する条件は何ですか?


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これは、Pictor A銀河の中心にある超巨大ブラックホールをほぼ光速で出て行く粒子のジェットの写真です。ソース

このイベントは、4000万の太陽質量のブラックホールから作成されたと考えられています。ここでの完全な引用

新しくリリースされた写真は、約5億光年離れた銀河のピクトールAにある実際の超大質量ブラックホールの恐ろしい力を示しています。 このブラックホールは、太陽の質量の約4,000万倍です(これは、私たちの銀河の中心にあるブラックホールの約10倍です)。太陽系内で太陽を置き換えると、その事象の地平線は飲み込まれます。水星と金星の両方の軌道。

ウィキペディアをすばやく検索すると、大量の超大質量ブラックホールが、その超大質量ブラックホールよりも何倍も大きいだけでなく、それとほぼ同じ質量のいくつかが表示されます。

私の質問へ:この壮大なイベントを作成することができるように、この特定の超巨大ブラックホールを取り巻く特別な条件のセットは何ですか?

明確にするために編集します。これは、ジェットとホットスポットを意味します。


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すばらしい質問です。私も答えが必要です。
ニコ

ジェット、ローブ、またはホットスポットのことですか?
HDE 226868

@ HDE226868私はジェット機とホットスポットを意味しました。私はその中を追加するための質問を編集します。
CipherBot

この写真に関連して、ホスト銀河のサイトは何ですか?つまり、写真はホスト銀河の小さな中央領域(どのくらい小さいですか?)ですか?確かに、銀河自体はこの写真の小さな中央部分にすぎませんか?
Fattie

回答:


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これは天体物理学ジェットの明確な例であり、この場合はおそらく相対論的ジェットです。つまり、ブラックホールの周囲に降着円盤が形成されます(超大質量またはそれ以外)。物質はブラックホールに向かって引き寄せられ、さらに活性化された後、ブラックホールの極から発するジェットに加速されます。ジェットの形成には、2つの異なるメカニズムが提案されています。

  • ブランドフォード・Znajekプロセスが必要とするブラックホールを中心とする(降着円盤からの)磁場が形成されます。次に、荷電粒子は力線に沿ってジェットに移動します。私は最近、詳細についての回答を書きました(降着するブラックホールどのように磁場を取得するのですか?を参照してください)。このプロセスを機能させるには、降着ディスクが必要です。これは一般に、ブラックホールジェットの最も可能性の高い説明と考えられています。
  • ペンローズ過程は、イベント地平線外部エルゴ球からの回転運動エネルギーを受け取り、ジェットに移動する粒子に与えます。これは、Blandford-Znajekプロセスのように降着円盤に大きく依存しないことに注意してください。このプロセスが機能するためには、おそらくディスク内の何らかの物質に囲まれた回転ブラックホールが必要です。

ホットスポットは、私にとってはるかに興味深いものです。若い星の周りに見られる構造を思い出します:双極流出(衝撃波を形成する可能性のあるガスの流れ)とHerbig-Haroオブジェクト(相対論的ジェットからの衝撃波の結果)。明らかに、メカニズムが異なるため、明確な類似性はありませんしかし、双極の流出とHerbig-Haroオブジェクトについて興味深いのは、そこで発生する衝撃波が星間物質との衝突から生じるということです。

同様のメカニズムがホットスポットによって衝撃波を引き起こしたとしたら、ジェットが銀河間物質に衝突したと結論付けることができます。しかし、ホットスポットが形成される前にこれらのジェットがどれだけ長いかという理由もあって、これは必ずしもそうだとは思いません。ホットスポットと衝撃波が銀河間媒体との衝突によるものである場合、ジェットはより早く密度が高い領域に到達する可能性が高いため、ジェットははるかに短くなると考えられます。それが私が興味深いと思う理由であり、ホットスポットがどこに形成されたのか、それがそこに存在する正確な理由について、私があなたに正当な理由を与えることができない理由です。


素晴らしい答えをありがとう。ホットスポットは、ジェットが「何か」(おそらくIGMか何か)に当たることが原因ですが、何が原因なのかよくわかりません...?
Fattie

示されているラジオローブが終了する場所にのみホットスポットが存在するのは偶然でしょうか。
Fattie

@JoeBlowはい、ジェットが何か(おそらくIGM)に衝突していることはおそらく正しいです。いいえ、ラジオ愛好家がそこで終わったのは偶然ではありません。ローブの終わりは、IGM、または衝突するガス/プラズマ/ダスト/空気にぶつかるところです。
HDE 226868

「だぁ」としか言えない!thx
Fattie

@JoeBlow問題ありません。お役に立てて嬉しいです。
HDE 226868

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記事に記載されいるように、これは重要な問題です。

新しい画像は、ブラックホールによって消費されている物質(星、惑星、星間ガス、不注意な宇宙飛行士(冗談))が巨大な降着円盤のイベントホライズンの周りを渦巻くときに、膨大なエネルギーを放出する様子を示しています。

またはこの記事で

物質が落下する物質が戻らないポイントであるイベントの地平線に向かって物質が渦巻くと、大量の重力エネルギーが放出されます。このエネルギーは、ほぼ光速で銀河間空間に移動する粒子の巨大なビームまたはジェットを生成します。

落下する物質、主にダストとガスだけでなく星も、ほぼ光速まで加速されます。それは膨大な量のエネルギーです。その一部は電磁放射として放出されます。

もう1つの要因は、周囲の塵です。これがほこりの濃い雲の中で起こると、外からそれをよく見ることができません。

次へ:他の超大質量ブラックホールに同様の機能が表示されないことを確認しますか?それぞれのジェットが私たちに向かっているので、目に見える宇宙の端の近くのクエーサーが見えます。


質問の内容を少しわかりやすくするために少し編集しました。編集内容を言い換えると、「これはジェット機とホットスポットを意味していました。」ありがとう。
CipherBot 2016
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