Kondisi apa yang akan menyebabkan peristiwa ini di sekitar lubang hitam di galaksi Pictor A?

Ini adalah gambar jet partikel yang keluar dari lubang hitam supermasif di pusat galaksi Pictor A di hampir kecepatan cahaya. Sumber

Peristiwa ini seharusnya dibuat dari lubang hitam 40 juta massa matahari. The kutipan lengkap di sini:

Gambar yang baru dirilis menunjukkan kekuatan mengerikan dari lubang hitam supermasif yang sebenarnya terletak di galaksi Pictor A, sekitar 500 juta tahun cahaya. Lubang hitam ini sekitar 40 juta kali massa Matahari (itu sekitar 10 kali lebih besar dari lubang hitam di pusat galaksi kita sendiri) , dan jika itu untuk menggantikan Matahari dalam Tata Surya kita, cakrawala acaranya akan menelan orbit Merkurius dan Venus.

Sekarang pencarian cepat ke Wikipedia akan menunjukkan banyak lubang hitam supermasif banyak, berkali-kali lebih besar dari lubang hitam supermasif serta beberapa yang berada di sekitar massa yang sama dengan itu.

Untuk pertanyaan saya: Apa set kondisi khusus yang mengelilingi lubang hitam supermasif khusus ini sehingga mampu menciptakan acara yang spektakuler ini?

Sunting untuk kejelasan: Yang saya maksud adalah jet dan hotspot.

Ini adalah contoh yang jelas dari jet astrofisika , dalam hal ini, kemungkinan besar jet relativistik. Singkatnya, disk akresi terbentuk di sekitar lubang hitam (supermasif atau sebaliknya). Materi ditarik ke arah lubang hitam dan selanjutnya diberi energi, sebelum dipercepat menjadi jet yang berasal dari kutub lubang hitam. Dua mekanisme berbeda telah diusulkan untuk pembentukan jet:

• Proses Blandford-Znajek mensyaratkan bahwa bentuk medan magnet (dari disk akresi) yang berpusat di sekitar lubang hitam. Partikel bermuatan kemudian bergerak di sepanjang garis medan, ke dalam jet. Baru-baru ini saya menulis jawaban tentang detailnya (lihat Bagaimana lubang hitam yang bertambah menghasilkan medan magnet? ). Agar proses ini berfungsi, Anda memerlukan disk akresi. Ini umumnya dianggap sebagai penjelasan yang paling mungkin untuk jet black hole.
• Proses Penrose mengambil energi kinetik rotasi dari ergosfer di luar horizon peristiwa dan memberikannya kepada partikel yang bergerak dalam jet. Perhatikan bahwa ini tidak terlalu bergantung pada disk akresi seperti proses Blandford-Znajek. Agar proses ini berhasil, Anda perlu lubang hitam berputar yang dikelilingi oleh beberapa hal, kemungkinan di disk.

Hotspot, bagi saya, jauh lebih menarik. Ini mengingatkan saya pada struktur yang terlihat di sekitar bintang-bintang muda: aliran keluar bipolar (aliran gas yang dapat membentuk gelombang kejut) dan objek Herbig-Haro (hasil gelombang kejut dari jet relativistik. Jelas, mekanismenya berbeda, sehingga tidak ada analogi yang jelas dapat Namun yang menarik tentang arus keluar bipolar dan benda-benda Herbig-Haro adalah bahwa gelombang kejut yang dihasilkan di dalamnya merupakan hasil dari tabrakan dengan medium antarbintang.

Jika mekanisme serupa menyebabkan gelombang kejut oleh hotspot, maka kita dapat menyimpulkan bahwa jet telah mengenai media intergalaksi. Tapi saya tidak berpikir ini yang terjadi, sebagian karena berapa lama jet ini sebelum pembentukan hotspot. Orang akan berpikir bahwa jika hotspot dan gelombang kejut disebabkan oleh tabrakan dengan media intergalaksi, jet akan jauh lebih pendek, karena mereka mungkin akan mencapai daerah kepadatan yang lebih tinggi lebih cepat. Jadi itu sebabnya saya menganggapnya menarik, dan mengapa saya tidak bisa memberi Anda alasan yang bagus mengapa hotspot terbentuk di tempat itu, atau alasan tepatnya mengapa ada di sana.

Ini masalah yang salah, seperti yang dijelaskan dalam artikel :

Gambar baru menunjukkan bagaimana bahan yang dikonsumsi oleh lubang hitam — bintang, planet, gas antarbintang, astronot yang tidak waspada (bercanda) —menurunkan surplus energi yang luar biasa ketika berputar di sekitar cakrawala peristiwa dalam cakram akresi besar-besaran.

atau dalam artikel ini :

Sejumlah besar energi gravitasi dilepaskan ketika materi berputar menuju horizon peristiwa, titik yang tidak dapat dikembalikan untuk material yang jatuh. Energi ini menghasilkan sinar yang sangat besar, atau jet, partikel yang bergerak dengan kecepatan hampir ke ruang intergalaksi.

Materi yang salah, sebagian besar debu dan gas, tetapi juga bintang-bintang, dipercepat hingga mendekati kecepatan cahaya. Itu adalah jumlah energi yang sangat besar. Sebagian darinya dipancarkan sebagai radiasi elektromagnetik.

Faktor lainnya adalah debu di sekelilingnya. Jika semua ini terjadi dalam awan debu yang tebal, Anda tidak melihatnya dengan baik dari luar.

Berikutnya: Apakah Anda yakin, lubang hitam supermasif lainnya tidak menunjukkan fitur serupa? Quasar di dekat tepi jagat raya terlihat terlihat, karena jet masing-masing mengarah ke kita.