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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超巨大ブラックホールが光子や他の質量粒子の脱出を防ぐために必要な重力を持っている場合、なぜジェットと降着円盤が形成されるのですか?

彼らはブラックホールから何かが出いることを示しているようですが、数学と物理学はこれが不可能であると私たちに伝えているようです。

超巨大ブラックホールは自分自身に重力を及ぼすだけのようです。


私はブラックホールについてほとんど理解していませんが、降着円盤は角運動量の保存によって生成される別の効果ですか?原始惑星系円盤、銀河などと同じです。
Arne

回答:


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降着円盤に関しては、ブラックホールから何も出きません。フレームをドラッグすることで少し旋回しますが、それは単に軌道を回る問題です。高重力下でも、巨大な体の周りを周回する能力はまだ存在しています。重力が既に「使い果たされて」おり、求心力の原因となるため、ガスが落下する必要はありません。

ジェット機については、私が知る限り、単一の説明はありません(これについてはわかりません)。候補の説明の1つは、ブランドフォード-Znajekプロセスです1

次の画像は、Kip S. Thorneによるブラックホールとタイムワープ:アインシュタインのとんでもない遺産からのものです。

ここに画像の説明を入力してください

基本的に、ほとんどのブラックホールは回転します。強烈な回転によって、数桁でも重力に打ち勝つ力が発生することがあります。

ブラックホールが回転するとき、磁力線は、それに固定2、それに伴ってスピン。次に、プラズマ(降着円盤からの)がこれらの線に沿って放出されます。これは、大理石を円錐形のカップに入れて回転させた場合と同じです。これは最初の画像に示されています。

2番目の画像では、電流が磁力線を通過します(最初のものと同様に理解できませんが、この投稿には妥当な説明があります)。電磁レールガンと同様のメカニズムでプラズマを加速します。これは、ジェットを作成する別の方法です。

ここでのエネルギーはBHの回転エネルギーからのものであり、BH の「内容」の質量エネルギーではないことに注意してください(ホーキング放射を考慮しない限り、これは宇宙で失われます)。

(時間があれば、この論文を詳しく見て、それに応じて回答を更新します。コメントを歓迎します)

1. ブランドフォード、RD、およびZnajek、RL(1977)。カーブラックホールからのエネルギーの電磁抽出。王立天文学会の月次通知、179、433-456。

2.毛のない定理は、磁力線をもつことから裸のブラックホールを禁止しますが、降着円盤を持つものは、磁力線がディスクを「逃げる」ことができないので、それらを持っている可能性があります。


ホーキング放射はシュヴァルツシルト半径の外で発生するため、BHからは何も放出されません。反粒子によって消滅しています。
LDC3 2015年

ジェットがさまざまなオブジェクトやスケールで発生することは言及に値するかもしれません。原始星、中性子星、ブラックホール、活動銀河核などです。したがって、それは普遍的な現象のようです。
Hartmut Braun

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降着円盤は、ブラックホールが落下するときにブラックホールの周りを周回します。または、粒子がブラックホールの周りのある種の軌道にある可能性もあります。このディスクはイベントホライズンの外にあるため、実際にはブラックホールの「中」ではありません。

ジェットは同様の方法で形成されます。ブラックホールに向かって回転する粒子は、ブラックホールによって「放出」されているように見える放射を生成します。

物事はブラックホールから出てきているように見えますが、実際にはイベントの範囲外で起こっています。ディスクとジェットは、粒子がブラックホールの周りを移動してイベントの地平線に入るときに、粒子の相互作用によって形成されます。

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