争论了几十年,等离子体射流的减速,是否由恒星相互作用引起?

巴伦西亚大学天文学和天体物理系教授马内尔·佩鲁乔(Manel Perucho)提出了等离子体射流减速(沿活动星系中心区域发出的物质和能量通道的速度损失)的起源解释,这是近几十年来一直争论的一个话题。等离子体射流的表面,不断被围绕星系中心轨道上的恒星穿过。因此,恒星的穿透和出射干扰了这个表面,产生了湍流,这有利于密度更大的介质气体与射流气体混合。

无线电频率观测表明,稠密的气体负载最终会使等离子体射流减速。马内尔·佩鲁乔说:这就像把石头扔进水里,就会产生波浪,在这种情况下,石头下落是连续的,考虑到将射流与介质分开的表面不稳定,这些波浪会产生湍流,有利于来自星际介质的气体进入射流,这最终会减缓等离子体射流的速度。活动星系是宇宙中最活跃、最壮观的现象之一。

物质落入其核心超大质量黑洞会产生巨大的能量,比正常星系的光度高出几个数量级。此外,它与星系及其周围环境的演化有着根本关联(所有的星系都被认为以这样或那样的方式经历了一个活跃期)。在这些星系中,有一些形成了等离子体喷流,它们从中心区域喷出,到达很远的地方。反过来,等离子体以接近光速的速度传播。1974年,射电天文学家伯纳德·L·法纳罗夫和朱莉娅·M·莱利强调了喷流形态和发光的Dichotomy,即众所周知的Fri-FRII Dichotomy。

随着时间推移,不同等离子体射流辐射存在差异,因此,第二类等离子体的射流威力会更大,并会达到它们与环境的相互作用点,而第一类行星的威力会较小,在穿越星系本身时,会因为星际介质中密度较大的气体进入而减速。在过去的几十年里,人们一直在争论I型等离子体射流明明显减速的原因。研究已经提出了不同的模型(不稳定性、强冲击波……)。但都与观测事实相冲突,或基于需要初始扰动的不稳定性增长,新研究对这一现象的起源给出了可能的解释。

根据研究结果,混合层沿着并向下传播到射流轴线,直至覆盖整个射流截面。研究已经提出了几种候选机制作为产生这种混合层的初始触发机制。然而,到目前为止提出的不稳定性。并不能完全解释FRI射流的观测和需要的触发机制。因此,对于射流减速的最初原因,目前还没有一个令人满意的解释。新研究证明了恒星从射流中穿透(和退出)可以通过创造一个横跨射流扩展的等离子体射流,星际介质混合层来给出充分的解释。