Fysiske processer

Med de typiske tætheder og temperaturer i akkretionsskiver er viskositeten for lav til at drive den indadgående drift. Man mener, at friktionen kommer fra turbulens som følge af diskens rotation, der forstærker eventuelle magnetiske felter, der allerede er der. Denne turbulens giver den effektive viskositet, der driver materiens drift indad, mens den transporterer det overskydende vinkelmoment udad.

Når materialet i disken kommer tættere på akkretoren, bliver det hurtigere som reaktion på den stærkere tyngdekraft og bevæger sig langs en spiralformet bane med overlydshastigheder i kredsløb, mens det stadig driver gradvist indad med subsoniske hastigheder. Hvis accretoren er en normal hovedrækkestjerne, er kredsløbshastigheden flere hundrede kilometer i sekundet. I de mest ekstreme tilfælde af neutronstjerner eller sorte huller nærmer kredsløbsbevægelsen sig lysets hastighed og skal derfor beskrives ved hjælp af relativitetsteorien. Emissionen fra skiven viser sådanne relativistiske effekter som gravitationel rødforskydning, hvor bølgelængden af det udsendte lys forskydes til længere bølgelængder.

Da skivematerialet skal miste energi for at akkumulere til det centrale objekt, bliver materialet i skiven varmt, og den udviklede varme slipper ud gennem begge sider af skiven. I røntgenbinærer, hvor akkretionsskiven er en neutronstjerne eller et sort hul, varierer temperaturen i akkretionsskiverne fra et par tusinde til flere millioner kelvin. Derfor udsender disken lys fra infrarøde til lavenergibølgelængder (bløde) røntgenbølgelængder. Ofte kan dele af disken fordampe og danne en endnu varmere korona med lav densitet, svarende til Solens, der udsender stråling i det højenergiske (hårde) røntgenområde.

Man kan lære meget af detaljerede spektralundersøgelser (se spektroskopi) af emissionen fra akkretionsskiver. Kontinuum-emissionen giver ledetråde om den hastighed, hvormed massen strømmer gennem disken, og om temperaturfordelingen på diskens overflade. Linjeemissionen og dens detaljerede form gør det muligt at måle systemparametre. I de bedste tilfælde kan massen og rotationshastigheden af det centrale kompakte objekt bestemmes gennem en detaljeret analyse af bølgelængden og formen af visse spektrallinjer af jern. Disse linjer er det bedste bevis for eksistensen af sorte huller.

Mange forskellige akkreterende objekter, herunder kvasarer, radiogalakser, røntgenbinærer og unge stjerner, udstøder en del af det akkrederede materiale fra deres poler i form af supersoniske jets (se radio-jet). Man mener generelt, at disse jets sandsynligvis drives frem af magnetiske kræfter, der opstår i de magnetiske feltlinjer, der er spiralformet af diskens rotation, og som er rettet vinkelret på den.

Juhan Frank

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.