Supermasyvios juodosios skylės, slepiančios galaktikos centrus, dažnai apibūdinamos kaip kosminės monstras. Tačiau tai yra praktiškai nematomi žvėrys. Norėdami juos rasti, būtina išmatuoti aplink juos besisukančių dujų debesų greitį.
Tačiau kartais jie skelbia savo egzistavimą, išlaisvindami galingus purkštukus, turinčius didžiulius energijos kiekius, kad jie galėtų užgožti visą galaktikos žvaigždžių švytėjimą. Šie reliatyvistiniai purkštukai yra du plazmos srautai, judantys priešingomis kryptimis, esant artimiems šviesai.
Bet fizika, kuri juos kontroliuoja, jau seniai paslaptinga. Nauji tyrimai bando atskleisti kai kurias neįprastas purkštukų išvaizdos priežastis. Jų išskirtinumas yra įspūdingas stabilumas. Jie sugeba pabėgti iš regiono įvykio horizonto dydžio ir pereiti nuo priimančiosios galaktikos, išlaikydami savo originalią formą. Tai atitinka ilgį, kuris yra milijardo kartų didesnis už pradinį spindulį. Įsivaizduokite, kaip iš 1 cm pločio žarnos ištraukiamas vandens fontanas, kuris išlieka stabilus 10 000 km. Bet dideliais atstumais purkštukai praranda nuoseklumą ir sukuria pailgas struktūras, kurios dažnai primena vortices. Taigi, jie yra nestabilūs, keičiasi išvaizda.
Purkštuvo dichotomija
Pirmąjį astrofizinį purkštuvą 1918 m. Pastebėjo Geber Curtis. Jis nustatė, kad šis reiškinys turėtų būti susijęs su elipsės galaktikos M87 branduoliu.
Aštuntajame dešimtmetyje Bernie Fanaroff ir Julia Riley galėjo ištirti didžiulį purkštukų skaičių. Jie suprato, kad jie gali būti suskirstyti į 2 klases: tuos, kurių ryškumas mažėja su atstumu, ir tie, kurių ryškumas didėja kraštuose. Antrasis tipas yra 100 kartų ryškesnis nei pirmasis. Abu galai yra šiek tiek kitokia forma - pirmasis primena mirksintį plunksną, o antrasis - siauras turbulentinis srautas.
Kai srautas gauna pagreitį iš juodosios skylės, jis pasiekia 99,9% šviesos greičio. Esant tokiam greičiui, pagal Einšteino specialiąją teoriją laiko srautas, išmatuotas išorinio stebėtojo, sulėtėja. Skirtingos purkštuvo dalys keičiasi tarpusavyje ir taip apsaugo jų vientisumą.
Ištraukus iš juodos skylės, purkštukas plečiasi į šoną. Šis išplėtimas sukelia slėgį purkštuko viduje, o dujų slėgis aplink srovę nesumažėja. Todėl dujų slėgis viršija slėgį purkštuko viduje ir tada suspaustas. Šiuo metu srovės dalys susilieja ir atstato kontaktą. Jei tam tikros vietovės tampa nestabilios, tai gali paveikti visą šviesą. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad po išplėtimo ir susitraukimo srautas juda ne tiesiogiai, bet išilgai kelio. Lankstūs srautai gali nukentėti nuo išcentrinio nestabilumo, todėl jie sudaro sūkurinę struktūrą.
Kompiuteriniai modeliai rodo, kad reliatyvistiniai purkštukai praranda stabilumą dėl išcentrinio nestabilumo, kuris iš pradžių daro poveikį tik jų kontaktui su galaktine dujomis. Šis nestabilumas yra toks pavojingas, kad purkštukas neužstoja ir yra mažesnis už turbulentą.
Šių procesų tyrimas leis jums geriau suprasti įspūdingą astrofizinių purkštukų stabilumą. Tai taip pat padės suprasti dvi klases ir jų atsiradimo priežastis.
