Περίληψη:
Η μελέτη και παρατήρηση των αστρουσικών εκροών αποτελεί σημαντικό κλάδο στην
επιστήμη της αστρουσικής. Αν και τα τελευταία χρόνια, έχει σημειωθεί μεγάλη
πρόοδος σε ότι αορά την ερμηνεία αινομένων που σχετίζονται με τους
αστρουσικούς πίδακες, εν τούτοις παραμένουν αναπάντητα αρκετά ερωτήματα.
Κυρίως ερωτήματα που έχουν να κάνουν με τον ακριβή μηχανισμό εκκίνησης των
Jets, καθώς και την δομή που αναπτύσσουν στο εσωτερικό τους.
Η εργασία αυτή, επιδιώκει τη μελέτη της αλληλεπίδρασης του αστρουσικού πίδακα
με το εξωτερικό γαλαξιακό υλικό. Ο αστρουσικός πίδακας ενός ενεργού γαλαξία
μπορεί να εκτείνεται σε πολύ μεγάλες αποστάσεις από το κεντρικό αντικείμενο. Αν
και οι αποστάσεις αυτού του μεγέθους είναι μεγαλύτερες ακόμα και από τις
διαστάσεις του ίδιου του γαλαξία που ιλοξενεί το Jet, γίνεται σαές από τις
παρατηρήσεις, ότι οι αστρουσικές εκροές δεν διαδίδονται στο κενό. Αντίθετα, η
εκτόνωσή τους λαμβάνει χώρα είτε μέσα στο αέριο του γαλαξιακού Bulge είτε στο
υλικό του εξωγαλαξιακού χώρου. Αποτέλεσμα αυτού, είναι η στενή αλληλεπίδραση
του Jet με το εξωτερικό περιβάλλον.
Στο πρώτο κεάλαιο της μελέτης, παρουσιάζουμε τις σημαντικότερες παρατηρήσεις
που αορούν τον ενεργό γαλαξία Μ87. Ο Μ87 παρουσιάζει εκτεταμένη σχετικιστική
εκροή, η οποία εκπέμπει στα περισσότερα μήκη κύματος του ηλεκτρομαγνητικού
άσματος, από το ράδιο μέχρι και τις ακτίνες γ. Λόγω της εγγύτητας του,
θεωρείται το σημείο αναοράς για τη μελέτη αστρουσικών εκροών, καθώς έχει
παρατηρηθεί λεπτομερώς, τόσο ο πίδακας όσο και το εξωτερικό μέσο. Η
αλληλεπίδραση της μαγνητισμένης εκροής με την γαλαξιακή ατμόσαιρα πιθανότατα
καθορίζει τόσο το σχήμα και τη γεωμετρία του πίδακα όσο και την
εσωτερική δομή του Jet που τυχόν αναπτύσσει. Αντικείμενο του δεύτερου
κεαλαίου, είναι η αναλυτική περιγραή αυτής της αλληλεπίδρασης με τη βοήθεια
του χρονοεξαρτώμενου προβλήματος Riemann.
Στην τρίτη θεματική ενότητα, μελετάμε το πρόβλημα Riemann στην κατάσταση
ισορροπίας και χρησιμοποιούμε τον ορμαλισμό του προβλήματος για τη κατασκευή
μοντέλων στον πίδακα του Μ87. Το ενδιαέρον εστιάζεται στην περιοχή του HST 1
Knot, εκεί, δηλαδή, που πραγματοποιείται η μετάβαση από παραβολικές γραμμές
ροής σε κωνικές. Συγκεκριμένα, παρουσιάζουμε δύο πιθανά σενάρια για το πως
επηρεάζεται η εσωτερική δομή του Jet, εξαιτίας της αλλαγής του σχήματός του.
Στην πρώτη εκδοχή, η αρχική εκτόνωση του πίδακα λόγω διαοράς πιέσεων με το
υλικό της ατμόσαιρας οδηγεί στη μόνιμη παρουσία ενός Rarefaction Wave εντός
του σχετικιστικού πίδακα. Αντίθετα, η παρουσία ενός Recollimation Shock εντός
της επικράτειας του Jet αναπαράγεται στο δεύτερο σενάριο.
Στο τελευταίο κεάλαιο παρουσιάζουμε προσομοιώσεις του μαγνητισμένου πίδακα
μαζί με την γαλαξιακή ατμόσαιρα. Αν και η πολική γεωμετρία των προσομοιώσεων
αυτών διαέρει από τις καρτεσιανές συντεταγμένες που χρησιμοποιήσαμε στα
κεάλαια 1 και 2, ωστόσο μπορεί κανείς να παρατηρήσει τα κύματα που σχετίζονται
με το πρόβλημα Riemann. Σε κάθε περίπτωση, ένα Recollimation Shock αναπτύσσεται
στο εσωτερικό του πίδακα.
Λέξεις-κλειδιά:
Στάσιμο πρόβλημα Riemann, Ωστικά κύματα , Κύματα αραίωσης , Ενεργοί γαλαξίες, Γαλαξίας Μ87
