超大質量ブラックホールは、その重い重力が光の逃げを妨げるのに、どうしてそんなに多くのエネルギーで物質を照らすことができるのでしょうか?


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ドイツの新聞記事Astronomen beobachten erwachendes Schwarzes Lochを引用するには:

42百万のリヒテンシュタインポーラーリングギャラクシーNGC 660のアンガベンズフェルトイムヘルツェンデルマットリーモンスターのセット、デレンアクティビテットインナーハルブウェニガーモナーテハンデルテオスツゲノメンハッテ。

最初の死は、Massemonsterの総計であり、Mengen Materie verschlucken、werden sie aktiv。エネルギーは、エネルギー源であり、エネルギー源であり、地獄であり、シュワルツェンであり、ヴェルト・ヴィン・イン・テイルであり、フォルツ・フォン・ジェッツであり、ヴェルトール・ハイナウス・ゲシュロイダート・ワイルドである。

これはおおよそ次のように変換されます。

データによると、この物質モンスターは、数千万光年離れた極環銀河NGC 660の真ん中にあり、その活動はほんの数か月で大きく増加しました。

これらの物質モンスターが大量の物質を飲み込むときのみ、それらは活動状態になります。このプロセスは非常に多くのエネルギーを放出するため、ブラックホール内で消滅する前に物質を明るく照らします。問題の一部はジェットの形で宇宙に投げ出されます。

私の物理の先生は、ブラックホールは非常に小さくて重い物体であり、重力が非常に大きく、光さえも重力から逃れることができないと一度言った。この説明は、このSE.astronomyによってもサポートされています-光以外に光の速度で移動するものがない場合、ブラックホールはどのように光をそれ自体に引き込むことができますか?質問。

  • 「通常の」(超大質量ではない)ブラックホールがすでに光の逃げを防ぐことができる場合、ブラックホールに引き込まれた物質がブラックホールの重力から逃れられないエネルギー/光を生成することができます。

  • 超大質量ブラックホールは物質を引き寄せることができますが、エネルギーの光の光子は引き寄せられません。

  • さらに:なぜブラックホールに引き込まれた物質の一部が宇宙に投げ込まれた(すなわち加速された)のか?私はこの問題が分割される理由を理解しています-加速度は二次を知っている限り増加します。つまり、場所に依存する実際の加速度の観点からの差は非常に大きく、問題をまとめることはできません。しかし、超大質量ブラックホールの重力ほど大きな力が必要になるため、物質の一部が正確に反対方向に加速される理由がわかりません。したがって、なぜ物質の一部が他の部分よりも反対方向に(すなわちブラックホールの重力から)加速されるのですか?


注:私の物理教育はかなり制限されています。ニュートン重力とエネルギー保存の理論について少し知っています。しかし、それは物理学について私が知っているすべてです。

回答:


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ブラックホールの質量が非常に大きいため、ブラックホールの周囲の領域から光が逃げることはできません。この領域の端はイベントホライズンと呼ばれます。イベントの地平線を越​​えた場合、戻ってくることはありません。それは光と物質にも等しく当てはまります。

ブラックホールの周りには、軌道に問題がある可能性があります。ブラックホールには非常に強い重力があるため、軌道物質の速度は非常に速くなります。実際、光の速度に近くなります。この高速は多くのエネルギーを与えます。物質は、ブラックホールの周りに降着円盤と呼ばれる円盤を形成し、この円盤の衝突により、物質は数百万度まで加熱されます。これらの温度では、ディスクはX線で輝きます。

ディスクのブラックホールに最も近い部分では、物質がディスクから落下しますが、ブラックホールに到達する前に、光の速度に近い非常に高速で放出されるのに十分なエネルギーを得ることができます。ブラックホールの極で、ディスクに対して直角に放出されます。これらは「ジェット」です。これらのジェットに沿って強い放射が生成されます。ブラザーは、私たちに向けられたジェットを備えた遠方の超巨大ブラックホールです。

そのため、ブラックホール自体は「ブラック」ですが、その周りを周回する物質は非常に明るい可能性があります。


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@RobJeffriesブラザー/クエーサーの問題は完全に間違っているわけではありませんが、不正確です。統一モデルによれば、クエーサーとブラザーはどちら AGN(活動銀河核)と考えられています。簡単に言えば、クエーサーは銀河の残りの部分が見えないほど十分に遠いAGNであるのに対して、ブラザーは「ジェットオン」で見るように回転したAGNです。
ナタリア航空

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光は、ブラックホールイベントの地平線の外側から届きます。

物質は、最初にその角運動量の大部分を失うことなく、ブラックホールに落ちることはできません(そうでなければ、ブラックホールを周回し続けます)。これは、ブラックホールを囲む降着円盤内の粘性(およびその他の手段)による角運動量の外側への伝達によって達成されます。

物質がブラックホールに近づくと、重力ポテンシャルエネルギーも失われ、これは(i)ガスの加熱と(ii)ガスからの放射に入ります。

ブラックホールのシュワルツシルト半径の約3倍で、物質は最も内側の安定した円軌道に遭遇します。通常、そこから物質がブラックホールに落ちて、私たちの宇宙から「失われる」と仮定されます-ブラックホールの質量を増加させます。

そのため、すべての放射は、ブラックホールからのシュワルツシルト半径の少なくとも3倍の軌道を回る物質から発生します。重力と横方向の相対論的ドップラー効果の両方によって強く赤方偏移されますが、光がこの位置から「逃げる」問題はありません。

「ジェット」に関する問題は、ブラックホールにジェットと降着円盤があるのはなぜですか?


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別の言い方をすれば、親を周回する惑星や衛星がなぜ落ちないのかを考えることです。同様に、ブラックホールの周りに物質の塊が渦巻いています。慣性エネルギーが高いため、プロセス中に他の粒子とは反対のエネルギーを放出します。そのため、彼らは光の形でいくらかの塊を流しました。

重力のクラッチから逃れるために粒子を準備するのは、正しい運動量(方向と速度の両方)を備えたエネルギーであることを認識することが重要です。もしそうであれば、光の粒子が十分なエネルギーを持っており、中に向かっている右方向、それはなります通常のジェットで、イベントの地平線を越えてその外側の軌道から脱出します。

このようなジェットから放出される光は非常に大きなエネルギーを持ち、通常はガンマスペクトルで観測されます。これらの放出されたジェットを使用してブラックホールまたは一般的な高エネルギー粒子物理学を研究する方法に興味がある場合は、超高エネルギーガンマ線天文学を調べてください。VHEガンマフォトンやその他の興味深いものを放出するオブジェクトのクラスがあります。

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