Ferde korongból precesszáló jet

Fekete lyukakra hulló anyag perdülete (impulzusmomentum) gyakran nem a fekete lyuk spinjének (saját-impulzusmomentumának) irányában áll. Így a fekete lyuk körül levő anyagbefogási (akkréciós) korong is ferdén fog állni (a spinhez képest). Jettel rendelkező, rádióhangos AGN-eknél gyakran hivatkoznak arra, hogy ilyesmi állhat a jet irányának változása mögött. De csillagtömegű fekete lyukat tartalmazó kettős rendszerek esetében is ezzel a jelenséggel magyarázzák például a röntgentartományban megfigyelt kváziperiodikus oszcillációkat. Azonban a eddig nem volt lehetőség arra, hogy ilyen rendszereket teljes bonyolultságukban szimuláljanak, és tanulmányozhassák a jet és a ferde akkréciós korong egymásra gyakorolt hatását. A számítástechnika rohamos fejlődése azonban ezt is elérhetővé tette: egy friss cikk közli az első háromdimenziós általános relativitáselmélettel felturbozott magnetohidrodinamikai (GRMHD) szimulációt egy ferde anyagbefogási korong miatt precesszáló jet kiakaluásáról.

Erről a munkáról már nyáron, a prágai EWASS (European Week of Astronomy and Space Science) konferencián hallottam egy előadást a harmadik szerzőtől, Alexander Tchekhovskoytól. Azonban akkor még a hivatkozott cikkek nem voltak elérhetőek a neten, ezért nem akartam, nem tudtam részletesen írni a témáról. 

A. Tchekhovskoy előadása a prágai EWASS konferencián.

A cikkben vastag akkréciós korongokat és gyorsan forgó fekete lyukakat különböző mágneses térerősséggel szimuláltak. Először sikerült ferde akkréciós korong körül keletkező jetnél megmutatni, hogy az a korong tengelyének irányába fog mutatni és nem a fekete lyuk spinjének irányába. Hosszabb időskálát vizsgálva, viszont az is látható, hogy a korong-jet rendszer tengelye lassan a fekete lyuk spinjének irányába rendeződik. Ez a folyamat annál gyorsabb minél erősebb a mágneses tér (és minél erőteljesebb a jet).

Szerencsére a cikkhez tartozik egy youtube link is, ahol a szebbnél szebb szimulációkat lehet megtekinteni.

A szerzők szerint a szimulációban megfigyelt jet precesszió AGN-ek esetében eredményezheti azt, hogy a jet nem szökik ki a galaxisból, illetve a galaxishalmazból, mivel egy nagyobb térrészben terül szét. Így magyarázatot szolgáltathat a galaxishalmazokban megfigyelt és eddig nem igazán értett nagy hőmérsékletű anyag eredetére.