Polarstrålar finns ofta runt föremål med snurrande ackretionsskivor - allt från nybildande stjärnor till åldrande neutronstjärnor. I det senare fallet kallas strålar som kommer från aktiva galaxer som kvasarer med sina jetstrålar ungefär orienterade mot jorden blazarer.
Fysiken som ligger till grund för produktionen av polära strålar i någon skala förstås inte helt. Det är troligt att vridning av magnetiska kraftlinjer, som genereras i en snurrande ackretionsskiva, kanaliserar plasma från det komprimerade mitten av ackretionsskivan till de smala strålarna vi observerar. Men exakt vilken energiöverföringsprocess som ger jetmaterialet den utrymningshastighet som krävs för att slängas är fortfarande föremål för debatt.
I de extrema fallen med anslutningsskivor i svart hål erhåller jetmaterial utrymningshastigheter nära ljusets hastighet - vilket behövs om materialet ska fly från närheten av ett svart hål. Polarstrålar som kastas ut med sådana hastigheter kallas vanligtvis relativistiska jetflygplan.
Relativistiska strålar från blazars sänds energiskt över det elektromagnetiska spektrumet - där markbaserade radioteleskop kan plocka upp sin lågfrekventa strålning, medan rymdbaserade teleskop, som Fermi eller Chandra, kan ta upp högfrekvent strålning. Som du kan se från huvudbilden i denna berättelse kan Hubble plocka upp optiskt ljus från en av M87: s jetstrålar - även om markbaserade optiska observationer av en "nyfiken rakstråle" från M87 spelades in redan 1918.
En ny granskning av data med hög upplösning som erhållits från Very Long Baseline Interferometry (VLBI) - som omfattar integrering av datainmatningar från geografiskt avlägsna radioteleskopskivor i en jätte virtuell teleskopuppsättning - ger lite mer insikt (även om det bara är lite) i strukturen och dynamik hos jetflyg från aktiva galaxer.
Strålningen från sådana strålar är till stor del icke-termisk (dvs inte ett direkt resultat av temperaturen på strålmaterialet). Radioutsläpp beror troligen på synkrotroneffekter - där elektroner som snurras snabbt inom ett magnetfält avger strålning över hela det elektromagnetiska spektrumet, men i allmänhet med en topp i radiovåglängder. Den omvända Compton-effekten, där en fotonkollision med en snabbt rörlig partikel ger mer energi och därmed en högre frekvens till den fotonen, kan också bidra till högre frekvensstrålning.
Hur som helst, VLBI-observationer antyder att blazarstrålar bildas inom ett avstånd på mellan 10 eller 100 gånger radien för det supermassiva svarta hålet - och vad som krävs för att påskynda dem till relativistiska hastigheter får bara fungera över avståndet 1000 gånger den radien. Strålarna kan sedan stråla ut över ljusårsträckor, till följd av det första momentumtrycket.
Chockfronter kan hittas nära jetsens bas, som kan representera punkter där magnetiskt driven flöde (Poynting-flöde) bleknar till kinetiskt massflöde - även om magnetohydrodynamiska krafter fortsätter att arbeta för att hålla strålen kollimerad (dvs innehållande i en smal balk) över ljusåravstånd.
Det var ungefär lika mycket som jag lyckades hämta från detta intressanta, men ibland jargontäta papper.
Vidare läsning: Lobanov, A. Fysiska egenskaper hos blazarstrålar från VLBI-observationer.
