¿Cómo se forman los chorros de agujeros negros? [duplicar]

Un agujero negro, una estrella de neutrones o cualquier objeto que haya acumulado un disco de acreción, a veces presenta chorros opuestos, colocados perpendicularmente al disco de acreción.

Entiendo que estos chorros son producidos por campos magnéticos creados por la enorme cantidad de plasma cargado eléctricamente ubicado en el "ecuador" de la fuente de gravedad. Por favor, corríjame si tengo esto completamente equivocado o simplificado.

Mi pregunta es: ¿de dónde proviene el material, ya sea chorros de iones de electrones o chorros de positrones de electrones?

  1. Si proviene del propio disco de acreción, ¿está formado por partículas que tienen un componente de vector de velocidad leve hacia el interior, normal a la fuente de gravedad, que luego quedan atrapadas en el campo magnético central y son forzadas hacia el chorro de salida?

  2. Alternativamente, es materia que preexiste alrededor de los polos de la fuente de gravedad. La suposición 1 me parece mucho más probable, pero agradecería cualquier explicación.

EDITAR: Hay preguntas de tipo duplicado enumeradas a continuación, pero 1. La respuesta a mi pregunta postuló la posible creación de material en la base del disco, y 2. Quería saber si los chorros podrían ocurrir a partir del material existente en la región del chorro. Ninguno de estos puntos, en mi opinión, fueron tratados en las preguntas anteriores. FIN DE EDITAR

Respuestas (1)

Cualquier materia que estuviera simplemente asentada en los polos quedaría rápidamente atrapada en el chorro, por lo que esto no proporcionará una fuente duradera de material. Si tienes una superficie sólida como en el caso de una estrella de neutrones, puedes imaginarte arrancando material de los polos del objeto, pero como también observamos chorros alrededor de los agujeros negros, esto claramente no es necesario.

También puedes imaginar que se forma materia en la base del chorro. Con una radiación lo suficientemente alta, podrías producir pares de materia-antimateria a partir de fotones energéticos. Una vez que hay algo de materia, es fácil que los fotones entrantes produzcan más. Tenga en cuenta, sin embargo, que un solo fotón en el vacío no puede producir pares espontáneamente (la energía y el impulso no se pueden conservar). Sin embargo, esto no es realmente un problema, ya que un fotón puede dispersar un fuerte campo magnético para producir pares mientras conserva tanto la energía como el impulso.

El hecho es, sin embargo, que tampoco es necesario. El propio disco de acreción puede muy bien alimentar el chorro. De hecho, muchas simulaciones que producen chorros alrededor de agujeros negros se realizan con magnetohidrodinámica ideal, donde la masa no se crea ni se destruye. El disco de acreción tiene algo de espesor, e incluso si no lo tuviera, las partículas aún podrían ser desviadas fuera del plano medio por los campos magnéticos de modo que terminaran en la región polar.

Gracias Chris, realmente no pensé que la suposición 2 pudiera ser cierta, estaba tratando de pensar en el camino que seguiría una partícula, aparte de caer fuera del disco y directamente a la fuente. Obviamente, los chorros están ahí, así que eso no puede ser correcto. No tengo los antecedentes ni siquiera para pensar en la formación de materia en la base del chorro o para seguir cómo una partícula podría terminar perpendicular a su trayectoria original en un gradiente de gravedad tan fuerte, en un espacio esféricamente simétrico, pero por ejemplo si los campos magnéticos pueden hacerlo, entonces eso podría ser todo. Gracias de nuevo.
Hay varios duplicados disponibles: es probable que los chorros se formen a partir del material en el disco que se engancha y acelera al girar los campos magnéticos.