Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe ontstaat 'MAD'-aanwas rond een zwart gat?

Het proces van aangroei van magnetisch gearresteerde schijven (MAD) rond een zwart gat omvat verschillende belangrijke stappen:

Zwaartekrachtinval:Materie uit de omringende omgeving, zoals een begeleidende ster of een accretieschijf, valt naar het zwarte gat vanwege de enorme zwaartekracht.

Hoekmomentum:Wanneer de invallende materie het zwarte gat nadert, heeft het een aanzienlijke hoeveelheid impulsmoment, waardoor het een wervelende schijf rond het zwarte gat vormt.

Generatie van magnetisch veld:Binnen de accretieschijf genereren verschillende processen, zoals afschuiving en differentiële rotatie, sterke magnetische velden. Deze magnetische velden lopen door de schijf en worden versterkt door dynamoprocessen.

Magnetische arrestatie:De magnetische velden oefenen een Lorentz-kracht uit op de geladen deeltjes in de schijf, waardoor hun binnenwaartse beweging effectief wordt tegengehouden. Deze magnetische druk balanceert de zwaartekracht van het zwarte gat, waardoor wordt voorkomen dat de materie rechtstreeks in het zwarte gat valt.

Vorming van MAD:De combinatie van de invallende materie, de roterende schijf en de magnetische velden leidt tot de vorming van een MAD, waarbij de aanwas van materie op het zwarte gat aanzienlijk wordt vertraagd en gereguleerd door de magnetische krachten.

Instroom-uitstroomcyclus:Binnen de MAD is er een continue cyclus van instroom en uitstroom van materie. De magnetische velden transporteren de aangroeiende materie naar het zwarte gat, maar een fractie van de materie wordt ook uitgestoten in krachtige jets en winden als gevolg van magnetische herverbindingsgebeurtenissen.

Straling:De intense magnetische activiteit en interacties binnen de MAD produceren hoogenergetische straling, waaronder röntgenstraling, gammastraling en radiogolven. De emissie van deze straling wordt beïnvloed door de magnetische veldstructuur en dynamiek.

Afknotting van de schijf:De aanwezigheid van sterke magnetische velden en de uitstroom van materie kunnen leiden tot het afknotten van de accretieschijf op enige afstand van het zwarte gat. Dit vormt een compact, binnengebied waar het grootste deel van de aanwas en het vrijkomen van energie plaatsvindt.

Het is belangrijk op te merken dat MAD-aangroei een van de vele modellen vertegenwoordigt die zijn voorgesteld om het gedrag van materie rond zwarte gaten te verklaren. Verschillende accretiemodellen kunnen van toepassing zijn op verschillende astrofysische systemen en omstandigheden.