VLBA изображение на квазар 3С 273, с дългата си струя. Кредит за изображение: NRAO. Щракнете за уголемяване
Когато двойка изследователи насочиха радиотелескопа на VLBA (National Long Science Baseline Array) на Националната научна фондация към известния квазар, те потърсиха доказателства в подкрепа на популярната теория за това, защо свръхбързите струи на частици, изтичащи от квазари, са ограничени до тесни потоци. Вместо това те получиха изненада, че „може да изпрати теоретиците обратно към чертожните дъски“, според един от астрономите.
„Намерихме търсените доказателства, но открихме и допълнително доказателство, което изглежда противоречи на това“, казва Робърт Завала, астроном от Американската военноморска обсерватория, флагстаф, Аризона, станция. Завала и Грег Тейлър, от Националната обсерватория за радиоастрономия и Института за частици по астрофизика и космология на Кавли, представиха своите открития на срещата на Американското астрономическо общество в Минеаполис, Минесота.
Обикновено се счита, че квазарите са свръхмасивни черни дупки в ядрата на галактиките, като черната дупка, заобиколена от въртящ се диск, се вкарва неумолимо в гравитационната челюст на черната дупка. Чрез процеси, които все още не са добре разбрани, мощни струи от частици се задвижват навън със скорости, близки до тази на светлината. Популярен теоретичен модел гласи, че линиите на магнитното поле във въртящия се диск са усукани плътно заедно и ограничават бързо движещите се частици в тесни „струи“, струящи от полюсите на диска.
През 1993 г. астрофизикът от Института Станфорд и Институтът Кавли Роджър Бландфорд предположиха, че такова усукано магнитно поле би създало отчетлив модел в подравняването или поляризацията на радиовълните, идващи от струите. Завала и Тейлър използваха VLBA, способна да произведе най-детайлните изображения на всеки телескоп в астрономията, за да потърсят доказателства за прогнозирания модел на Бландфорд в добре известен квазар, наречен 3C 273.
„Видяхме точно какво прогнозира Бландфорд, подкрепяйки идеята за усукано магнитно поле. Въпреки това видяхме и друг модел, който не се обяснява с такова поле “, каза Завала.
В техническо отношение, усуканото магнитно поле трябва да предизвика постоянна промяна или наклон в количеството, с което подравняването (поляризацията) на радиовълните се завърта, докато човек гледа по цялата ширина на струята. Този градиент се показа в наблюденията на VLBA. Въпреки това, при усукано магнитно поле процентът на вълните, които са сходно подравнени или поляризирани, трябва да бъде най-големият в центъра на струята и да намалява стабилно към краищата. Вместо това, наблюденията показаха процентът на поляризация, нарастващ към краищата.
Това означава, че астрономите казват, че или нещо не е наред с модела на усуканото магнитно поле или неговите ефекти се измиват чрез взаимодействия между струята и междузвездната среда, през която се пробива. „Така или иначе, теоретиците трябва да започнат да работят, за да разберат как това може да се случи“, каза Завала.
Когато е уведомен за новите резултати, Бландфорд каза, „тези наблюдения са достатъчно добри, за да гарантират по-нататъшното развитие на теорията.“
3C 273 е един от най-известните квазари в астрономията и е първият, който е признат за много отдалечен обект през 1963 г. Калтех астрономът Маартен Шмид работи върху кратка научна статия за 3C273 следобед на 5 февруари същата година, когато той внезапно разпозна модел в спектъра на видимата светлина на обекта, който позволи незабавно изчисляване на разстоянието му. По-късно той написа, че „бях зашеметен от това развитие…” Само минути по-късно той каза, че в коридора срещна своя колега Джеси Грийнщайн, който изучаваше друг квазар. След още няколко минути откриха, че и втората е доста далечна. 3C 273 е на около два милиарда светлинни години от Земята в съзвездието Дева и се вижда в аматьорски телескопи с умерен размер.
VLBA е система от десет антени за радиотелескоп, всяка с диаметър 25 метра (82 фута) и тегло 240 тона. От Мауна Кеа на Големия остров на Хаваите до Сейнт Кроакс в Вирджинските острови на САЩ VLBA се простира на повече от 5000 мили, осигурявайки на астрономите най-острото виждане на всеки телескоп на Земята или в Космоса. Посветен през 1993 г., VLBA има възможност да вижда фини детайли, еквивалентни на това да може да стои в Ню Йорк и да чете вестник в Лос Анджелис.
„Изключително острото„ виждане “на VLBA беше абсолютно необходимо за тази работа“, обясни Завала. „Използвахме най-високите радиочестоти, при които можехме да открием струята на 3C273, за да увеличим максимално подробностите, които можем да получим, и това усилие се изплати с голяма наука“, добави той.
Националната радиоастрономическа обсерватория е съоръжение на Националната научна фондация, управлявано по споразумение за сътрудничество от Associated Universities, Inc.
Оригинален източник: NRAO News Release
