Kvasari 3C 273 VLBA-pilt koos pika jugaga välja puhumisega. Kujutise krediit: NRAO. Pilt suuremalt.
Kui teadlaste paar suunas Riikliku Teadusfondi raadioteleskoobi väga pika basseini (VLBA) poole kuulsa kvaasari poole, otsisid nad tõestust populaarse teooria toetuseks, miks kvaasaridest voolav ülikiire osakeste joa piirdub kitsa vooluga. Selle asemel said nad ühe üllatuse osaliseks, et ühe astronoomi sõnul võib teoreetikud tagasi joonistustahvlite juurde saata.
"Leidsime tõendid, mida otsisime, kuid leidsime ka täiendavaid tõendeid, mis näivad olevat sellega vastuolus," ütles Arizonas asuva USA mereväe vaatluskeskuse Flagstaffi astronoom Robert Zavala. Riikliku raadioastronoomia vaatluskeskuse ning Kavli osakeste astrofüüsika ja kosmoloogia instituudi Zavala ja Greg Taylor tutvustasid oma avastusi Ameerika astronoomiaühingu kohtumisel Minneapolises, Minnesotas.
Üldiselt arvatakse, et kvasaarid on galaktikate tuumades ülimaitsvad mustad augud, kusjuures materjalist pöörleva kettaga ümbritsetud must auk on tõmmatud vääramatult musta augu gravitatsioonilisse vööri. Protsesside kaudu, mida veel hästi ei mõisteta, juhitakse tugevad osakeste joad väljapoole kiirusel, mis on peaaegu valguse kiirus. Populaarne teoreetiline mudel ütleb, et keerleva ketta magnetvälja jooned on tihedalt kokku keeratud ja piiravad kiiresti liikuvad osakesed ketta poolustest voolavateks kitsasteks „joadeks“.
1993. aastal pakkusid Stanfordi ülikooli ja Kavli instituudi astrofüüsik Roger Blandford välja, et selline keerdunud magnetväli tekitaks düüsidest tulevate raadiolainete joondamisel või polariseerimisel selgelt eristuva mustri. Zavala ja Taylor kasutasid VLBA-d, mis on võimelised tootma kõigi astronoomia teleskoopide kõige detailsemaid pilte, et leida tõendeid Blandfordi ennustatud mustri kohta tuntud kvaasaris nimega 3C 273.
„Nägime täpselt seda, mida Blandford ennustas, toetades keerutatud magnetvälja ideed. Ent nägime ka teist mustrit, mida sellise väljaga ei seletata, ”rääkis Zavala.
Tehnilises mõttes peaks keerdunud magnetväli põhjustama raadiolainete joondamise (polariseerumise) pöörde pöörlemisel nii, et see vaataks kogu joa laiust, ühtlast muutust või gradienti. See gradient ilmnes VLBA vaatlustes. Kuid keerdunud magnetvälja korral peaks sarnaselt joondatud või polariseeritud lainete protsent olema suurim joa keskpunktis ja ühtlaselt servade poole vähenema. Selle asemel näitasid vaatlused servade suunas suureneva polarisatsiooni protsenti.
See tähendab, et astronoomid väidavad, et keerdunud magnetvälja mudelis on midagi valesti või selle mõjud pestakse joa ja tähtedevahelise keskkonna vastasmõjude abil, millest see läbi puurib. "Mõlemal juhul peavad teoreetikud tööle minema, et välja mõelda, kuidas see juhtuda saab," sõnas Zavala.
Uutest tulemustest teatades ütles Blandford, et "need tähelepanekud on piisavalt head, et õigustada teooria edasist arendamist."
3C 273 on üks kuulsamaid kvasare astronoomias ja seda tunnustati esimesena väga kauge objektina aastal 1963. Caltechi astronoom Maarten Schmidt töötas sama aasta 5. veebruari pärastlõunal lühikese teadusartikli 3C273 kohta. äkki tuvastas objekti nähtava valguse spektris mustri, mis võimaldas kohe arvutada selle kauguse. Hiljem kirjutas ta, et “mind uimastab see areng…” Mõni minut hiljem kohtus ta koridoris oma kolleegi Jesse Greensteiniga, kes õppis teist kvaasari. Mõne minutiga leidsid nad, et ka teine oli üsna kaugel. 3C 273 asub Neitsi tähtkujus Maast umbes kahe miljardi valgusaasta kaugusel ja see on nähtav keskmise suurusega amatöörteleskoopides.
VLBA on süsteem, mis koosneb kümnest raadioteleskoobi antennist, igaühe läbimõõt on 25 meetrit (82 jalga) ja kaalub 240 tonni. Alates Mauna Keast Hawaii suurel saarel kuni St. Croixini USA Neitsisaartel ulatub VLBA enam kui 5000 miili kaugusele, pakkudes astronoomidele teravaima nägemise ükskõik millisest teleskoobist Maal või kosmoses. 1993. aastal pühendatud VLBA-l on võime näha peeneid detaile, mis võrdub sellega, kui ta suudab seista New Yorgis ja lugeda Los Angeleses ajalehte.
“VLBA äärmiselt terav raadiovisioon oli selle töö tegemiseks tingimata vajalik,” selgitas Zavala. "Me kasutasime saadaolevate detailide maksimeerimiseks kõrgeimaid raadiosagedusi, mille abil saime 3C273 reaktiivlennuki tuvastada, ja see pingutus tasus suurepärase teaduse abil ära," lisas ta.
Riiklik raadioastronoomiavaatluskeskus on Riikliku Teadusfondi rajatis, mida haldab Associated Universities, Inc. koostöölepingu alusel.
Algne allikas: NRAO pressiteade
