Jato relativístico

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A versão não relativística de baixa energia deste fenômeno é descrita em jato polar.
Jato Relativístico. O ambiente em torno do NGA é onde o plasma relativístico é colimado em jatos que escapam ao longo do polo do buraco negro supermassivo.

Jatos relativísticos são jatos extremamente poderosos de plasma que emergem dos centros de algumas galáxias ativas, notavelmente radiogaláxias e quasares. Seus comprimentos podem atingir vários milhares[1] ou mesmo centenas de milhares de anos luz.[2] Acredita-se que a torção dos campos magnéticos no disco de acreção colima o fluxo ao longo dos eixos de rotação do objeto central, assim, com condições favoráveis, um jato emerge de cada face do disco de acreção. Se o jato for orientado ao longo da linha de visão da Terra, o brilho relativístico muda seu brilho aparente. Mecanismos comuns para a criação dos jatos[3] [4] e a composição dos jatos[5] ainda são matéria de muito debate na comunidade científica. Acredita-se que os jatos são compostos de uma mistura eletricamente neutra de elétrons, pósitrons e prótons em alguma proporção.

Galáctia elíptica M87 emitindo um jato relativístico, como vista pelo detector WFPC2 do Telescópio Espacial Hubble no espectro visível.

Jatos similares, apesar de em uma escala bem menor, podem se desenvolver em torno de discos de acreção de estrelas de nêutrons e buracos negros estelares. Estes sistemas são geralmente chamados de microquasares. Um exemplo famoso é SS433, cujos jatos observados tem uma velocidade de 0,23c, apesar de outros microquasares parecerem ter velocidades muito maiores (mas que ainda não foram medidas o suficiente). Mesmo jatos mais fracos e menos relativísticos podem ser associados com muitos sistemas binários; o mecanismo de aceleração destes jatos pode ser similar ao processo de reconexão magnética observados na magnetosfera terrestre e o vento solar.

Acredita-se que a formação dos jatos relativísticos é a chave para explicar das erupções de raios gama. Estes jatos tem um fator de Lorentz de ~ 100 (ou seja, velocidades aproximadas de 0,99995c), o que os torna os objetos mais rápicos conhecidos atualmente.

Buracos negros girantes como fonte de energia[editar | editar código-fonte]

Devido à enorme quantidade de energia necessária para lançar um jato relativístico, acredita-se que alguns jatos sejam movidos por buracos negros girantes. Existem duas teorias concorrentes para explicar como a energia é transferida do buraco negro para o jato.

  • Processo Blandford-Znajek[6] Esta é a teoria mais popular para extrair energia de um buraco negro central. Os campos magnéticos em torno do disco de acreção são arrastados pelo giro do buraco negro. O material relativístico possivelmente é lançado pelo fortalecimento das linhas de campo.
  • Mecanismo de Penrose.[7] Este mecanismo extrai energia de um buraco negro em rotação pelo arrasto de referenciais. Mais tarde provou-se que esta teoria permitiria extrair energia e momentum de uma partícula relativística,[8] e subsequentemente se mostrou que é um dos mecanismos possíveis para a formação dos jatos.[9]

Outras imagens[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Biretta, J. (1999, January 6). Hubble Detects Faster-Than-Light Motion in Galaxy M87 (http://www.stsci.edu/ftp/science/m87/m87.html)
  2. Yale University - Office of Public Affairs (2006, June 20). Evidence for Ultra-Energetic Particles in Jet from Black Hole (http://www.yale.edu/opa/newsr/06-06-20-01.all.html)
  3. Meier, L. M. (2003). The Theory and Simulation of Relativistic Jet Formation: Towards a Unified Model For Micro- and Macroquasars, 2003, New Astron. Rev. , 47, 667. (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312048)
  4. Semenov, V.S., Dyadechkin, S.A. and Punsly (2004, August 13). Simulations of Jets Driven by Black Hole Rotation. Science, 305, 978-980. (http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/sci;305/5686/978?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=relativistic+jet&searchid=1&FIRSTINDEX=10&resourcetype=HWCIT)
  5. Georganopoulos, M.; Kazanas, D.; Perlman, E.; Stecker, F. (2005) Bulk Comptonization of the Cosmic Microwave Background by Extragalactic Jets as a Probe of their Matter Content, The Astrophysical Journal , 625, 656. (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0502201)
  6. Blandford, R. D., Znajek, R. L. (1977), Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 179, 433
  7. Penrose, R. (1969). Gravitational collapse: The role of general relativity. Nuovo Cimento Rivista, Numero Speciale 1, 252-276.
  8. Williams, R. K. (1995, May 15). Extracting x rays, Ύ rays, and relativistic e-e+ pairs from supermassive Kerr black holes using the Penrose mechanism. Physical Review, 51(10), 5387-5427.
  9. Williams, R. K. (2004, August 20). Collimated escaping vortical polar e-e+ jets intrinsically produced by rotating black holes and Penrose processes. The Astrophysical Journal, 611, 952-963. (http://arxiv.org/abs/astro-ph/0404135)
  10. MOJAVE: Monitoring of Jets in Active Galactic Nuclei with VLBA Experiments. XI. Spectral distributions (em inglês)
    MJNAEV: Monitoramento dos Jatos em Núcleos Galácticos Ativos com Experimentos com VLBA. XI. Distribuições Espectrais

Ver também[editar | editar código-fonte]

Leitura recomendada[editar | editar código-fonte]


Ligações externas[editar | editar código-fonte]

MJNAEV (Monitoramento dos Jatos em Núcleos Galácticos Ativos com Experimentos com VLBA)