¿Cómo es que los agujeros negros pueden arrojar materia perpendicular a sus discos de acreción?

Los agujeros negros son estructuras con fuerzas gravitacionales tan poderosas que incluso la luz no puede escapar una vez que ha cruzado el horizonte de eventos.

Los chorros de partículas se forman en agujeros negros giratorios.
Para comprender la respuesta, primero debe conocer la estructura de un agujero negro giratorio.
Hay masa en el centro, girando alrededor de un eje . Alrededor del centro, el lugar geométrico de todos los puntos (que es una esfera) en el que se hace imposible que escape la luz se llama Event Horizon . Cualquier masa giratoria arrastra el espacio-tiempo que lo rodea, en el caso de los agujeros negros, Ergosphere es una región fuera del horizonte de eventos, donde las fuerzas gravitacionales comienzan a influir en los movimientos de los objetos. Fuera del horizonte de eventos, perpendicular al eje de rotación se encuentra el disco de acreción, que consiste en toda la materia que cae en el agujero negro.
Ahora, entendemos la estructura lo suficiente como para responder a su pregunta.
Los chorros de partículas se forman en el borde interno del Disco de Acreción, que está fuera del Horizonte de Eventos.
La materia que se acumula cerca de ti Event Horizon está sujeta a fricción, lo que la calienta tanto que los átomos individuales se disocian en plasma. Estas partículas de plasma (es decir, cargadas positiva y negativamente) se mueven, por lo que de hecho conducen una corriente eléctrica. Cuando esta corriente interactúa con el campo magnético giratorio del agujero negro y el disco de acreción, las partículas cargadas se arrojan cerca de la velocidad de la luz a lo largo del eje de rotación del agujero negro. Podemos ver estas partículas de rápido movimiento como chorros en la parte de radio del espectro electromagnético.

Los mecanismos exactos son aún desconocidos. Sin embargo, este comportamiento no es exclusivo de los agujeros negros. Los chorros astrofísicos son producidos por grandes agujeros negros, estrellas de neutrones, enanas blancas binarias, estrellas post-AGB que generan nebulosas planetarias e incluso protostars.

Lo que se sabe es que los chorros no provienen del agujero negro en sí. Están formados por material del disco de acreción que nunca llega al agujero negro. Además, aunque los detalles son complejos y no se entienden completamente, sabemos que los chorros son el resultado de interacciones magnéticas en el disco de acreción. Básicamente, el plasma de un disco de acreción caliente soporta corrientes eléctricas que producen campos magnéticos masivos, que se retuercen de manera complicada por la rotación del disco. Esos campos magnéticos retorcidos levantan material del disco; Las corrientes eléctricas en el plano del disco de acreción crearán, a escalas de distancia suficientemente grandes, un campo magnético cerca del eje de rotación que es casi paralelo al eje de rotación, por lo que cualquier material que el plasma complicado acelere en esa región La dinámica en y cerca del disco termina en espiral y se colima alrededor del eje.

No hay nada significativo que emane desde el horizonte de eventos de un agujero negro. La cantidad de radiación de Hawking es esencialmente insignificante con un gran agujero negro activo. Lo que está viendo es materia ionizada calentada que emite radiación (rayos X, rayos gamma) a medida que el disco de acreción se acerca al agujero negro. Este movimiento también da lugar a grandes campos magnéticos En los polos, el disco giratorio puede exprimir el plasma sobrecalentado (partículas ionizadas) en un chorro a una velocidad cercana a la de la luz. Esto sucede en los polos, donde las fuerzas de atracción de las fuerzas magnéticas son más débiles.

La naturaleza de los agujeros negros escupiendo materia es lo que espera bajo GEM, vea por ejemplo de Mees en http://mrelativity.net .

Sí, te equivocas. Nada viene detrás del horizonte de eventos, la radiación a la que estás arbitrando es la radiación de Hawking, y viene de afuera del horizonte de eventos. Cuando una onda electromagnética se propaga a través del espacio y se convierte de un fotón a un par electrón / positrón, el positrón es absorbido por el agujero negro y el electrón despega como un rayo gamma (electrón de alta velocidad). El universo se vuelve un poco más negativo pero el agujero negro se vuelve un poco más positivo, por lo que la carga pensó en el universo que conservaba. Para una descripción cuántica de ondas electromagnéticas ver “electrodinámica cuántica”

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