Polarjets befinden sich häufig um Objekte mit sich drehenden Akkretionsscheiben - von neu gebildeten Sternen bis hin zu alternden Neutronensternen. Im letzteren Fall werden Jets, die aus aktiven Galaxien wie Quasaren austreten und deren Jets grob zur Erde ausgerichtet sind, als Blazare bezeichnet.
Die Physik, die der Herstellung von Polarstrahlen in jedem Maßstab zugrunde liegt, ist nicht vollständig verstanden. Es ist wahrscheinlich, dass verdrehte magnetische Kraftlinien, die innerhalb einer sich drehenden Akkretionsscheibe erzeugt werden, Plasma vom komprimierten Zentrum der Akkretionsscheibe in die von uns beobachteten schmalen Strahlen leiten. Doch genau darüber, welcher Energieübertragungsprozess dem Strahlmaterial die Fluchtgeschwindigkeit verleiht, die zum Werfen erforderlich ist, ist noch umstritten.
In den extremen Fällen von Akkretionsscheiben für Schwarze Löcher erhält das Strahlmaterial Fluchtgeschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit - was erforderlich ist, wenn das Material aus der Nähe eines Schwarzen Lochs entweichen soll. Mit solchen Geschwindigkeiten ausgestoßene Polarjets werden üblicherweise als relativistische Jets bezeichnet.
Relativistische Jets von Blazaren senden energetisch über das elektromagnetische Spektrum - wo bodengestützte Radioteleskope ihre niederfrequente Strahlung aufnehmen können, während weltraumgestützte Teleskope wie Fermi oder Chandra hochfrequente Strahlung aufnehmen können. Wie Sie dem Hauptbild dieser Geschichte entnehmen können, kann Hubble optisches Licht von einem der M87-Jets aufnehmen - obwohl bereits 1918 bodengestützte optische Beobachtungen eines „neugierigen geraden Strahls“ von M87 aufgezeichnet wurden.
Eine kürzlich durchgeführte Überprüfung hochauflösender Daten aus der Very Long Baseline Interferometry (VLBI), bei der Dateneingaben von geografisch entfernten Radioteleskopschalen in ein riesiges virtuelles Teleskoparray integriert wurden, bietet ein wenig mehr Einblick (wenn auch nur ein wenig) in die Struktur und Dynamik von Jets aus aktiven Galaxien.
Die Strahlung von solchen Strahlen ist weitgehend nicht thermisch (d. H. Kein direktes Ergebnis der Temperatur des Strahlmaterials). Die Radioemission resultiert wahrscheinlich aus Synchrotroneffekten - bei denen Elektronen, die sich innerhalb eines Magnetfelds schnell drehen, Strahlung über das gesamte elektromagnetische Spektrum emittieren, jedoch im Allgemeinen mit einem Peak in den Radiowellenlängen. Der inverse Compton-Effekt, bei dem eine Photonenkollision mit einem sich schnell bewegenden Teilchen diesem Photon mehr Energie und damit eine höhere Frequenz verleiht, kann ebenfalls zur Strahlung mit höherer Frequenz beitragen.
Wie auch immer, VLBI-Beobachtungen legen nahe, dass sich Blazar-Jets in einem Abstand zwischen dem 10- oder 100-fachen des Radius des supermassiven Schwarzen Lochs bilden - und welche Kräfte auch immer wirken, um sie auf relativistische Geschwindigkeiten zu beschleunigen, können nur über den Abstand des 1000-fachen Radius wirken. Die Jets können dann als Ergebnis dieses anfänglichen Impulsschubs über Lichtjahresdistanzen ausstrahlen.
Stoßfronten befinden sich in der Nähe der Basis der Düsen, die Punkte darstellen können, an denen der magnetisch angetriebene Fluss (Poynting-Fluss) zum kinetischen Massenfluss abfällt - obwohl magnetohydrodynamische Kräfte weiterhin wirken, um den Strahl kollimiert (dh in einem engen Strahl enthalten) zu halten Lichtjahr Entfernungen.
Das war ungefähr so viel, wie ich aus diesem interessanten, wenn auch manchmal jargonreichen Papier herausholen konnte.
Weiterführende Literatur: Lobanov, A. Physikalische Eigenschaften von Blazar-Jets aus VLBI-Beobachtungen.
