Всероссийская конференция

Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра




Михаил Медведев

Канзасский Унив. и Массачусеттс. Технолог. Инст.

Электрон-позитронный каскад в магнитосферах вращающихся черных дыр
М. Медведев, А. Форд, Б. Кинан

Релятиивистские струи - часто встречающееся явление в астрофизике, в частности в системах активных галактических ядер, блазаров, квазаров, микроквазаров, активных радио галактик и других системах с керровскими черными дырами (ЧД). В докладе количественно изучаются стационарные, осесимметричные, бессиловые магнитосферы вращающихся (керровских) ЧД и условия, необходимые для генерации релятивистских струй. Известно, что структура магнитосферы определяет эффективность извлечения энергии из ЧД, например, с помощью механизма Блэндфорда-Знаека, который преобразует вращательную энергию ЧД в поток Пойнтинга. Ключевым предположением здесь является бессиловое приближение, которое требует наличия плазмы с плотностью, превышающей плотность Голдрейха-Джулиана. В отличие от нейтронных звезд, которые могут поставлять электроны с поверхности, такой процесс в принципе не возможен в окрестностях ЧД. Таким образом, плазма должна быть сгенерирована непосредственно в магнитосфере посредством электрон-позитронного каскада, предположительно в области "зазора". Мы покажем структуру "зазора" и различные скейлинговые соотношения, полученные путем численного решения каскадных уравнений. Также мы обсудим как различные физические параметры влияют на каскад и какие условия наиболее благоприятны для генерации плазмы и, соответственно, для эффективного функционирования механизма Блэндфорда-Знаека.

A. Ford, B. Keenan, M. Medvedev, Physical Review D, 98, 063016 (2018)

Архив докладов