Extrémní kosmická fyzika: Jak vznikají výtrysky u černých děr?
V blízkosti černých děr se odehrávají procesy, které posouvají známé fyzikální zákony na samotnou hranici jejich možností.
Ilustrace výtrysků z černé díry, které má na svědomí materiál z akrečního disku. (ilustrace: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted, CC BY-SA 4.0)
Výtrysky z černých děr neboli „jety“, podle anglického „jets“, patří mezi nejextrémnější a nejzáhadnější jevy ve vesmíru. Podle současných modelů se neodmyslitelně pojí s výskytem tzv. akrečních disků, které obklopují kompaktní objekty, zejména právě černé díry. Akreční disk vzniká v důsledku toku látky na kompaktní objekt z jeho bezprostředního okolí, například z hvězdného souputníka či z plynu obklopujícího galaktické jádro. Materiál má určitý moment hybnosti, takže nemůže do černé díry spadnout přímo. Místo toho kolem ní spiráluje, třením ztrácí energii a vyzařuje ji nejčastěji na rentgenových vlnových délkách.
Nicméně s akrečními disky se často propojuje magnetické pole, jež se otevírá kolem směru kolmého na rovinu disku. A po něm mohou být některé částice urychleny a vyvrženy ven ze systému dřív, než spadnou do černé díry: Díky popsanému urychlení přitom dosahují vysokých energií a pohybují se rychlostí blízkou světlu.
V systému se pak formují mohutné bipolární výtrysky, jež mohou v případě hvězdných černých děr sahat do vzdálenosti několika astronomických jednotek – zatímco u aktivních galaktických jader se jedná až o statisíce světelných roků. Urychlené plazma ovšem tvoří i zdroj záření na jiných vlnových délkách, takže rádiové laloky některých galaxií zasahují mnohem dál než jejich rentgenové protějšky.
