Procesos físicos
Dadas las densidades y temperaturas típicas de los discos de acreción, la viscosidad es demasiado baja para impulsar la deriva hacia el interior. Se cree que la fricción proviene de la turbulencia debida a la rotación del disco que amplifica los campos magnéticos que ya existen. Esta turbulencia proporciona la viscosidad efectiva que impulsa la deriva de la materia hacia el interior mientras transporta el exceso de momento angular hacia el exterior.
A medida que el material del disco se acerca al acreedor, se acelera en respuesta a la mayor atracción gravitatoria y se mueve a lo largo de una trayectoria en espiral a velocidades orbitales supersónicas mientras sigue derivando gradualmente hacia el interior a velocidades subsónicas. Si el acreedor es una estrella normal de la secuencia principal, la velocidad orbital es de cientos de kilómetros por segundo. En los casos más extremos de estrellas de neutrones o agujeros negros, el movimiento orbital se aproxima a la velocidad de la luz y, por tanto, debe ser descrito por la teoría de la relatividad. La emisión del disco muestra efectos relativistas como el corrimiento al rojo gravitacional, en el que la longitud de onda de la luz emitida se desplaza a longitudes de onda más largas.
Debido a que el material del disco necesita perder energía para acumularse en el objeto central, el material del disco se calienta y el calor generado escapa por ambos lados del disco. En las binarias de rayos X, en las que el acreedor es una estrella de neutrones o un agujero negro, las temperaturas de los discos de acreción oscilan entre unos pocos miles y varios millones de kelvins. Por tanto, el disco emite luz desde el infrarrojo hasta longitudes de onda de rayos X de baja energía (suaves). Con frecuencia, partes del disco pueden evaporarse para formar una corona de baja densidad aún más caliente, similar a la del Sol, que emite radiación en el rango de los rayos X de alta energía (duros).
Se puede aprender mucho de los estudios espectrales detallados (véase espectroscopia) de la emisión de los discos de acreción. La emisión del continuo proporciona pistas sobre la velocidad a la que fluye la masa a través del disco y sobre la distribución de la temperatura en la superficie del disco. La emisión de líneas y su forma detallada permiten medir los parámetros del sistema. En los mejores casos, la masa y la velocidad de rotación del objeto compacto central pueden determinarse mediante el análisis detallado de la longitud de onda y la forma de ciertas líneas espectrales del hierro. Estas líneas proporcionan la mejor prueba de la existencia de agujeros negros.
Muchos objetos acreedores diferentes, incluidos los cuásares, las radiogalaxias, las binarias de rayos X y las estrellas jóvenes, expulsan parte del material acrecido desde sus polos en forma de chorros supersónicos (véase chorro de radio). En general, se piensa que estos chorros son propulsados probablemente por fuerzas magnéticas que surgen en las líneas del campo magnético que se retuercen helicoidalmente por la rotación del disco y que se dirigen perpendicularmente a él.
Juhan Frank