Explorando el mecanismo de carga de plasma de los chorros de radio lanzados desde agujeros negros

Los agujeros negros supermasivos en el centro galáctico a veces lanzan chorros de radio, flujos de plasma que se mueven rápidamente y que emiten fuertes señales de radio. Sin embargo, mucho sobre estas ondas de radio aún no está claro: cómo se producen, especialmente su fuente de energía y su mecanismo de carga de plasma.

El agujero negro vecino en el corazón de la masiva galaxia elíptica M87 ha sido mostrado recientemente en imágenes de radio por la Event Horizon Telescope Collaboration. La observación proporcionó evidencia a favor de la idea de que el giro del agujero negro impulsa los chorros de radio, pero hizo poco para aclarar el mecanismo de carga del plasma.

Un equipo de investigación liderado por Universidad de Tohoku Los astrofísicos han propuesto un escenario prometedor que aclara el mecanismo de carga de plasma en los radiojets.

Según hallazgos recientes, los agujeros negros están increíblemente magnetizados porque el plasma magnetizado de las galaxias transporta campos magnéticos hacia ellos. El plasma que rodea el agujero negro Luego recibe energía cuando la energía magnética cercana pierde brevemente su energía debido a la reconexión magnética.

Las erupciones solares obtienen su energía de esto reconexión magnética. El plasma de las erupciones solares libera rayos ultravioleta y rayos X. Por el contrario, la reconexión magnética alrededor del agujero negro puede provocar emisión de rayos gamma ya que la energía liberada por partícula de plasma es mucho mayor que la de una erupción solar.

Según el escenario actual, los rayos gamma irradiados interactúan entre sí y generan muchos pares electrón-positrón, que luego se cargan en los chorros de radio.

Según el escenario propuesto por los científicos, los rayos gamma irradiados interactúan entre sí y generan muchos pares electrón-positrón, que luego se cargan en los chorros de radio.

Esto explica la importante concentración de plasma en los radiojets, lo que concuerda con los datos de M87. El escenario también establece que diferentes agujeros negros tienen diferentes intensidades de señal de radio. Sgr A*, el agujero negro supermasivo de nuestro planeta Vía Láctea, por ejemplo, tiene chorros de radio a su alrededor, pero son demasiado débiles e indetectables con los equipos de radio actuales.

Además, el escenario predice la emisión de rayos X a corto plazo cuando se carga plasma en chorros de radio. Estas señales de rayos X no se detectan con los detectores de rayos X actuales, pero son observables con los detectores de rayos X planificados.

Shigeo Kimura, autor principal del estudio, dijo, “Bajo este escenario, la futura astronomía de rayos X podrá desentrañar el mecanismo de carga de plasma en chorros de radio, una práctica de larga data. misterio de los agujeros negros."

Referencia de la revista:

1. Shigeo S. Kimura, Kenji Toma, et al. Reconexión magnética en magnetosferas de agujeros negros: carga de leptones en chorros, manchas de radio superluminales y llamaradas de múltiples longitudes de onda. Las cartas de la revista astrofísica. DOI: 10.3847/2041-8213/ac8d5a