Les jets polaires se trouvent souvent autour d'objets avec des disques d'accrétion en rotation - des étoiles nouvellement formées aux étoiles à neutrons vieillissantes. Dans ce dernier cas, les jets sortant de galaxies actives telles que les quasars, avec leurs jets à peu près orientés vers la Terre, sont appelés blazars.
La physique sous-jacente à la production de jets polaires à n'importe quelle échelle n'est pas complètement comprise. Il est probable que des lignes de force magnétiques torsadées, générées dans un disque d'accrétion en rotation, canalisent le plasma du centre comprimé du disque d'accrétion vers les jets étroits que nous observons. Mais exactement quel processus de transfert d'énergie donne au matériau du jet la vitesse d'échappement requise pour être jeté clair est encore sujet à débat.
Dans les cas extrêmes des disques d'accrétion de trous noirs, le matériau du jet acquiert des vitesses d'échappement proches de la vitesse de la lumière - ce qui est nécessaire pour que le matériau s'échappe du voisinage d'un trou noir. Les jets polaires projetés à de telles vitesses sont généralement appelés jets relativistes.
Les jets relativistes des blazars diffusent énergétiquement à travers le spectre électromagnétique - où les radiotélescopes terrestres peuvent capter leur rayonnement basse fréquence, tandis que les télescopes spatiaux, comme Fermi ou Chandra, peuvent capter le rayonnement haute fréquence. Comme vous pouvez le voir sur l'image principale de cette histoire, Hubble peut capter la lumière optique d'un des jets du M87 - bien que des observations optiques au sol d'un `` rayon droit curieux '' du M87 aient été enregistrées dès 1918.
Un examen récent des données à haute résolution obtenues à partir de l'interférométrie à très longue base (VLBI) - impliquant l'intégration des entrées de données de platines de radiotélescopes géographiquement éloignées dans un réseau de télescopes virtuels géants - fournit un peu plus de perspicacité (bien que seulement un peu) dans la structure et dynamique des jets des galaxies actives.
Le rayonnement de ces jets est en grande partie non thermique (c'est-à-dire qu'il n'est pas un résultat direct de la température du matériau du jet). L'émission radio résulte probablement des effets du synchrotron - où les électrons tournés rapidement dans un champ magnétique émettent un rayonnement sur l'ensemble du spectre électromagnétique, mais généralement avec un pic de longueurs d'onde radio. L'effet Compton inverse, où une collision de photons avec une particule se déplaçant rapidement donne plus d'énergie et donc une fréquence plus élevée à ce photon, peut également contribuer au rayonnement de fréquence plus élevée.
Quoi qu'il en soit, les observations du VLBI suggèrent que des jets blazars se forment à une distance comprise entre 10 ou 100 fois le rayon du trou noir supermassif - et quelles que soient les forces qui travaillent pour les accélérer à des vitesses relativistes, elles ne peuvent fonctionner que sur une distance de 1000 fois ce rayon. Les jets peuvent alors rayonner sur des distances en année-lumière, à la suite de cette poussée initiale de l'élan.
Des fronts de choc peuvent être trouvés près de la base des jets, ce qui peut représenter des points où le flux entraîné magnétiquement (flux de Poynting) s'estompe au flux de masse cinétique - bien que les forces magnétohydrodynamiques continuent de fonctionner pour maintenir le jet collimaté (c'est-à-dire contenu dans un faisceau étroit) sur distances année-lumière.
C'est à peu près autant que j'ai réussi à glaner de ce papier intéressant, quoique parfois dense en jargon.
Lectures complémentaires: Lobanov, A. Propriétés physiques des jets blazars d'après les observations du VLBI.
