喷流中的视界尺度轻子加速：解释 M87 中的致密射电辐射

现在已清楚，巨椭圆星系 M87 中的射电喷流必定在非常靠近黑洞处开启。这意味着在喷流内轻子的有效加速尺度远小于通常用来解释喷流同步辐射的典型耗散事件所可行的尺度。在此我们表明，停滞面（stagnation surface）——即落回黑洞的物质与向外加速形成喷流的物质之间的分界线——是成对产生和粒子加速的自然场所。这通过由停滞面附近电荷匮乏区中未屏蔽电场驱动的逆康普顿对灾变（inverse-Compton pair catastrophe）发生，并由间隙后级联（post-gap cascade）大幅放大。对于 M87 中喷流性质的典型估计，我们发现预测的相对论性轻子密度与近期 M87 高频射电观测所需的密度之间极为吻合。该机制未能充分以相对论性轻子填充来自人马座 A*（Sagittarius A*）的假定喷流，这或许解释了银河系中心缺乏明显射电喷流的原因。最后，这一过程暗示了在间隙后级联过程中产生的耀变体（blazars）的喷流动能功率与伽马射线光度之间的关系。