Influencia de la polarización magnética en la dinámica del plasma en el jet de la radiogalaxia M87

Abstract

Los jets relativistas presentes en diferentes escenarios astrofísicos como quásares, blazares o radiogalaxias forman parte de los fenómenos más energéticos del universo. Las zonas observadas en estos flujos, con aparentes partículas superlumínicas, se interpretan como ondas de choque en propagación. Un mecanismo que puede producir estas ondas proviene de los campos magnéticos que rodean el jet. Sin embargo, aún no se han realizado sufientes estudios sobre la interacción de la magnetización con el material del jet. Por lo tanto, es relevante considerar los campos magnéticos inducidos por la polarización de la materia en regiones dominadas magnéticamente. En este trabajo, se resuelven numéricamente las ecuaciones de la magnetohidrodinámica ideal en relatividad especial, con términos de polarización magnética, y con pérdidas radiativas del gas que interactúa con un medio externo. Particularmente, se analiza la influencia de la polarización magnética en la estructura de choques del sistema, donde se encontró que las primeras ondas que aparecen en las soluciones numéricas son más rápidas en los materiales diamagnéticos que en los paramagnéticos. Además, la expansión del gas ocurre abruptamente en las etapas iniciales de eyección debido a las velocidades relativistas con las que se propaga. Finalmente, al considerar pérdidas radiativas, la potencia emitida es mayor en un plasma paramagnético en relación al diamagnético o el no polarizado, donde se concluye que los materiales paramagnéticos, al viajar más lento, son menos eficientes porque irradian más energía y se enfrían más rápido.