Tại sao lỗ đen có máy bay phản lực và đĩa bồi tụ?

Nếu các lỗ đen siêu lớn sở hữu lực hấp dẫn cần thiết để ngăn chặn sự thoát ra của các photon và các hạt khối lượng khác, tại sao máy bay phản lực và đĩa bồi tụ lại hình thành?

Họ dường như chỉ ra rằng một cái gì đó đang ra khỏi lỗ đen, trong khi toán học và vật lý dường như cho chúng ta biết rằng điều này là không thể.

Có vẻ như các lỗ đen siêu lớn chỉ tạo ra lực hấp dẫn đối với chính họ.

Khi nói đến đĩa bồi tụ, không có gì thoát ra khỏi lỗ đen. Đó chỉ là vật chất quay quanh, mặc dù nó bị xoay quanh một chút bằng cách kéo khung. Ngay cả ở trọng lực cao, khả năng quay quanh một cơ thể đồ sộ vẫn tồn tại. Lực hấp dẫn đã được "sử dụng hết" để gây ra quỹ đạo (nó chiếm lực hướng tâm), do đó không cần khí rơi vào.

Đối với máy bay phản lực, theo như tôi có thể nói không có lời giải thích duy nhất (tôi không chắc về điều này). Một lời giải thích của ứng viên là quy trình ¹ của Blandford-Znajek

Hình ảnh sau đây là từ Black Holes và Time Warps: Einstein's Legacyous Legacy , của Kip S. Thorne :

Về cơ bản, hầu hết các lỗ đen đều quay và đôi khi sự quay cực mạnh có thể khiến các lực vượt qua trọng lực, thậm chí chỉ bằng một vài bậc độ lớn.

Khi một lỗ đen quay tròn, các đường sức từ được neo vào nó ² quay cùng với nó. Plasma (từ đĩa bồi tụ) sau đó được văng ra dọc theo các đường này, tương tự như những gì xảy ra khi bạn đặt một viên bi vào cốc hình nón và xoay nó. Điều này được mô tả trong hình ảnh đầu tiên.

Trong hình ảnh thứ hai, dòng điện đi qua các dòng trường (tôi không hiểu cái này cũng như cái đầu tiên, tuy nhiên bài này có lời giải thích hợp lý ), tăng tốc plasma với cơ chế tương tự như súng điện từ . Đây là một cách khác để tạo ra máy bay phản lực.

Lưu ý rằng năng lượng ở đây đến từ năng lượng quay của BH, chứ không phải năng lượng khối của "nội dung" của BH (bị mất trong vũ trụ trừ khi chúng ta xem xét bức xạ Hawking)

(Tôi sẽ xem xét kỹ hơn bài báo khi có thời gian và cập nhật câu trả lời phù hợp. Nhận xét đánh giá cao)

^{1. Blandford, RD, & Znajek, RL (1977). Khai thác điện từ năng lượng từ các lỗ đen Kerr. Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, 179, 433-456.}

^{2. Trong khi định lý không có tóc cấm một lỗ đen trần trụi trong việc tạo ra các đường sức từ, một cái có đĩa bồi tụ có thể có chúng vì các đường trường không thể "thoát" qua đĩa.}

Một đĩa bồi tụ là những thứ quay quanh lỗ đen khi nó rơi vào nó. Hoặc có thể các hạt nằm trong một quỹ đạo nào đó xung quanh lỗ đen. Đĩa này sẽ nằm ngoài chân trời sự kiện nên nó không thực sự "ở" lỗ đen.

Các máy bay phản lực được hình thành theo cách tương tự. Các hạt quay vào lỗ đen tạo ra bức xạ dường như được "phát ra" bởi lỗ đen.

Mọi thứ chỉ xuất hiện từ lỗ đen nhưng chúng thực sự đang diễn ra bên ngoài chân trời sự kiện. Đĩa và máy bay phản lực được hình thành do sự tương tác của các hạt khi chúng đang di chuyển xung quanh lỗ đen và đi vào chân trời sự kiện.