Karadeliklerin neden jetleri ve toplanma diskleri vardır?

Süper kütleli karadelikler, fotonların ve diğer kütle parçacıklarının kaçmasını önlemek için gereken yerçekimine sahipse, neden jetler ve toplanma diskleri oluşur?

Onlar bir şey geldiğini gösterir gibi görünmektedir dışarı matematik ve fizik bu imkansız olduğunu söyler gibi görünüyor ise, karadeliğin.

Süper kütleli karadeliklerin yalnızca kendilerine yerçekimi uyguladığı görülüyor.

Toplama diskleri söz konusu olduğunda , kara delikten hiçbir şey çıkmaz . Bu sadece yörüngesel bir konudur, ancak çerçeve sürükleyerek biraz etrafında döner. Yüksek yer çekiminde bile, büyük bir bedenin etrafında yörüngede kalma yeteneği hala vardır. Yerçekimi kuvveti zaten yörüngeye (merkezcil kuvveti açıklar) neden olmak için “kullanılmış”, bu nedenle gazın düşmesine gerek yoktur.

Jetlerle ilgili olarak, söyleyebildiğim kadarıyla tek bir açıklama yok (bundan emin değilim). Bir aday açıklama Blandford-Znajek sürecidir ¹

Aşağıdaki görüntü Kara Delikler ve Zaman Bükülmeleri: Einstein'ın Çirkin Mirası , Kip S. Thorne :

Temel olarak, çoğu kara delik döner ve bazen yoğun dönme, birkaç büyüklük derecesinde bile yerçekiminin üstesinden gelen güçlere neden olabilir.

Bir kara delik döndüğünde, ona tutturulmuş manyetik alan çizgileri onunla birlikte ² döner. Daha sonra plazma (toplanma diskinden) konik bir bardağa bir mermer koyduğunuzda ve döndürdüğünüzde olduğu gibi bu çizgiler boyunca dışarı fırlar. Bu ilk görüntüde tasvir edilmiştir.

İkinci görüntüde, akım alan çizgilerinden geçer (ilk önce olduğu gibi bunu da anlamıyorum, ancak bu yazı makul bir açıklamaya sahiptir ), elektromanyetik railgun benzeri bir mekanizma ile plazmayı hızlandırır . Bu, jet oluşturmanın başka bir yoludur.

Buradaki enerjinin BH'nin "içeriğinin" kütle enerjisinden değil , BH'nin dönme enerjisinden geldiğine dikkat edin (Hawking radyasyonunu düşünmediğimiz sürece evrene kaybolur)

(Zamanım olduğunda makaleye daha yakından bakacağım ve cevabı buna göre güncelleyeceğim.

^{1. Blandford, RD ve Znajek, RL (1977). Kerr kara deliklerinden elektromanyetik enerji çıkarma. Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri, 179, 433-456.}

^{2. Saçsız teoremi çıplak bir kara deliğin manyetik alan çizgileri oluşturmasını yasaklasa da, bir toplama diskine sahip olanlardan biri, alan çizgileri diskten "kaçamayacağı" için bunlara sahip olabilir.}

Bir biriktirme diski, içine düştükçe kara deliğin etrafında dönen bir şeydir. Veya parçacıkların karadelik çevresinde bir tür yörüngede olması mümkün olabilir. Bu disk olay ufkunun dışında olurdu, bu yüzden karadelik gerçekten "içinde" değil.

Jetler benzer bir şekilde oluşturulur. Kara deliğe dönen parçacıklar, kara delik tarafından "yayıldığı" gibi görünen radyasyon üretir.

Her şey sadece kara delikten çıkıyor gibi görünüyor, ancak olay ufkunun dışında gerçekten oluyorlar. Disk ve jetler, karadelik etrafında hareket ederken ve olay ufkuna girerken parçacıkların etkileşimi ile oluşur.