Mõned kõige heledamad objektid Universumis on kvaasarid. Ainet kulutavate mustade aukude asemel võivad olla objektid, millel on võimsad magnetväljad ja mis toimivad nagu propellerid ning jahutavad ainet tagasi galaktikasse.
Kauges, noores universumis säravad kvasarid säraga, mida pole võrreldav kohaliku kosmose kõigega. Ehkki need näivad optilistes teleskoopides tähekujulised, on kvaasarid tegelikult galaktikate eredad keskpunktid, mis asuvad Maast miljardeid valgusaastaid.
Kvasari kinnistavat südamikku kujutatakse praegu nii, et see sisaldab kuuma gaasi ketast, mis spiraalib supermassiivseks mustaks auku. Osa sellest gaasist väljutatakse jõuliselt väljapoole kahes vastassuunas düüsis peaaegu valguse kiirusel. Teoreetikud näevad vaeva, et mõista akretsioonketta ja düüside füüsikat, samal ajal kui vaatlejad pingutavad kvasari südamesse. Düüsidega töötavat keskset “mootorit” on teleskoopiliselt keeruline uurida, kuna piirkond on nii kompaktne ja Maa vaatlejad on nii kaugel.
Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskuse (CfA) astronoom Rudy Schild ja tema kolleegid uurisid kvaasari, mida tuntakse kui Q0957 + 561 ja mis asub Maast umbes 9 miljardi valgusaasta kaugusel Ursa Majori tähtkuju suunas, Suur Vesi lähedal. See kvaasar hoiab kompaktset keskset objekti, mis sisaldab sama palju massi kui 3-4 miljardit Päikest. Enamik arvaks, et see objekt on “must auk”, kuid Schildi uuringud soovitavad teisiti.
"Me ei nimeta seda objekti mustaks auguks, kuna oleme leidnud tõendeid, et see sisaldab sisemiselt ankurdatud magnetvälja, mis tungib läbi varisenud keskse objekti pinna ja mis on integreeritud kvaasikeskkonnaga," kommenteeris Schild.
Teadlased valisid Q0957 + 561 selle seostamiseks loodusliku kosmilise läätsega. Lähedal asuva galaktika raskusjõud painutab ruumi, moodustades kaugest kvaasarist kaks pilti ja suurendades selle valgust. Lähedalasuvas galaktikas asuvad tähed ja planeedid mõjutavad ka kvasari valgust, põhjustades väikesi heleduse kõikumisi (protsessis, mida nimetatakse “mikrolülitamiseks”), kui nad triivivad Maa ja kvasari vahelisele vaatejoonele.
Schild jälgis kvasari heledust 20 aastat ja juhtis rahvusvahelist vaatlejate konsortsiumi, mis töötas 14 teleskoobiga, et hoida objekti kriitilistel aegadel ühtlase ööpäev läbi valve all.
"Mikrolendamise abil saame sellest niinimetatud" mustast august "kaks kolmandikku nähtava universumi servani eristada rohkem üksikasju kui Linnutee keskel asuva musta augu kaudu," ütles Schild.
Hoolika analüüsi abil kiskus meeskond välja kvasari tuuma üksikasjad. Näiteks täpsustasid nad oma arvutustes düüside tekkimise koha.
“Kuidas ja kus need joad moodustuvad? Isegi pärast 60-aastast raadiovaatlust polnud meil vastust. Nüüd on tõendid olemas ja me teame, ”ütles Schild.
Schild ja tema kolleegid leidsid, et joad paistavad välja kahest piirkonnast - 1000 astronoomilist ühikut (umbes 25 korda suurem kui Pluuto-Päikese vahemaa), mis paiknevad 8000 astronoomilist ühikut otse keskse kompaktse objekti postide kohal. (Astronoomiline üksus on määratletud kui keskmine kaugus Maast Päikeseni ehk 93 miljonit miili.) Seda asukohta võib eeldada siiski ainult juhul, kui düüside toide toimub pöörleva supermassiivse kompaktse objekti külge ankurdatud magnetvälja joonte uuesti ühendamise kaudu. kvaasari piires. Ümbritseva akretsioonkettaga suheldes keerlevad sellised keerlevad magnetvälja jooned, keerdudes tihedamalt ja tihedamalt, kuni need plahvatuslikult ühinevad, taasühenduvad ja purunevad, vabastades tohutul hulgal energiat, mis juhib düüse.
"Näib, et selles kvaasaris domineerib dünaamiliselt magnetväli, mis on sisemiselt kinnitatud selle keskse pöörleva supermassiivse kompaktse objekti külge," ütles Schild.
Täiendavaid tõendeid kvaasi sisemiselt kinnistunud magnetvälja olulisuse kohta leiate ümbritsevatest struktuuridest. Näiteks näib, et kvasarile kõige lähemal asuv sisemine piirkond on materjalist puhtaks pühitud. Akreeteerimisketta sisemine serv, mis asub kompaktsest keskobjektist umbes 2000 astronoomilist ühikut, kuumutatakse hõõguvaks ja helendab eredalt. Mõlemad efektid on füüsilise signaali pöörlevast sisemisest magnetväljast, mida tõmbab ümber kompaktse keskse objekti pöörlemine - nähtust, mida nimetatakse "magnetilise propelleri efektiks".
Vaatlused viitavad ka laiale koonusekujulisele väljavoolule akretsioonkettale. Kui keskkvasar on valgustatud, särab see rõngakujulises kontuuris, mida nimetatakse Elvise struktuuriks pärast Schildi CfA kolleegi Martin Elvist, kes teoreetiliselt eksisteeris. Vaadeldav väljavoolu üllatavalt suur nurkne avanemine on kõige paremini seletatav selle kvaasari keskmises kompaktses objektis sisalduva sisemise magnetvälja mõjuga.
Neid tähelepanekuid silmas pidades on Schild ja tema kolleegid Darryl Leiter (Marwoodi astrofüüsika uurimiskeskus) ja Stanley Robertson (Oklahoma osariigi edelaosa ülikool) välja pakkunud vaieldava teooria, mille kohaselt on magnetväli kvasari kesksele supermassiivsele kompaktsele objektile omane, pigem kui olla vaid aktiveerimisketta osa, nagu enamik teadlasi arvab. Kui see teooria kinnitatakse, annaks see teooria revolutsioonilise uue pildi kvasari struktuurist.
"Meie leid seab kahtluse alla mustade aukude aktsepteeritud vaate," ütles Leiter. „Oleme neile isegi ettepaneku välja pakkuda uus nimi - magnetiosfäärilised igavesti kokku põrkavad objektid ehk MECO-d”, nime variant, mille esmakordselt lõi India astrofüüsik Abhas Mitra 1998. aastal. „50 aastat tagasi astrofüüsikutel polnud juurdepääsu tänapäevasele arusaamale. kvant-elektrodünaamika kohta, mis on meie uute lahenduste taga Einsteini originaalse relatiivsuse võrrandis. "
See uurimistöö viitab sellele, et kvasari keskel asuval kompaktsel objektil võivad lisaks oma massile ja keerdumisele olla füüsikalised omadused pigem tugevalt punaselt nihutatud, keerleva magnetilise dipooliga kui musta augu moodi. Sel põhjusel ei kao enamus lähenevat ainet igaveseks, vaid tunneb mootorit meenutavaid pöörlevaid magnetvälju ja pöördub tagasi välja. Selle teooria kohaselt ei ole MECO-l sündmuse horisonti, seega aeglustatakse kõik asjad, mis pääsevad magnetiliselt propelleriga, ja peatuvad MECO tugevalt punaselt nihutatud pinnal, nõrga signaaliga, mis ühendab selle aine kiirgust. kaugele vaatlejale. Seda signaali on väga raske jälgida ja seda pole Q0957 + 561 järgi tuvastatud.
See uurimistöö avaldati ajakirja Astronomical 2006. aasta juuli numbris ja on saadaval veebis aadressil http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505518.
Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus (CfA), mille peakorter asub Cambridge'is, on Smithsoniani astrofüüsika vaatluskeskuse ja Harvardi kolledži vaatluskeskuse ühine koostöö. CfA teadlased, kes on jaotatud kuude uurimisosakonda, uurivad universumi päritolu, arengut ja lõplikku saatust.
Algne allikas: CfA pressiteade
