Imagine VLBA a lui Quasar 3C 273, cu jetul lung care a explodat. Credit imagine: NRAO. Faceți clic pentru a mări.
Când o pereche de cercetători au vizat telescopul radiofonic foarte lung al Fundației Naționale a Științei (VLBA) către un quasar faimos, au căutat dovezi care să susțină o teorie populară de ce jetoanele super-rapide ale particulelor care curg de la cvasi se limitează la fluxurile înguste. În schimb, au primit o surpriză că „poate trimite teoreticienii înapoi pe tablourile de desen”, potrivit unuia dintre astronomi.
„Am găsit dovezile pe care le-am căutat, dar am găsit și o dovadă suplimentară care pare să o contrazică”, a declarat Robert Zavala, astronom în stația Flagstaff, Arizona, a Observatorului Naval al SUA. Zavala și Greg Taylor, de la Observatorul Național de Radio Astronomie și Institutul Kavli de Astrofizică și Cosmologie a Particulelor, și-au prezentat concluziile la întâlnirea American Astronomical Society din Minneapolis, Minnesota.
În general, se consideră că cvasarii sunt niște găuri negre super-masive din miezul galaxiilor, gaura neagră înconjurată de un disc învârtit de material fiind atrasă inexorabil în fața gravitațională a găurii negre. Prin procese încă neînțelese, jeturi puternice de particule sunt propulsate spre exterior cu viteze aproape de cea a luminii. Un model teoretic popular spune că liniile de câmp magnetic din discul de filare sunt răsucite strâns între ele și limitează particulele care se mișcă rapid în „jeturi” înguste care curg de pe poli.
În 1993, astrofizicistul Universității Stanford și Kavli Institute Roger Blandford au sugerat că un astfel de câmp magnetic răsucit ar produce un model distinct în alinierea sau polarizarea undelor radio provenite de la jeturi. Zavala și Taylor au folosit VLBA, capabil să producă cele mai detaliate imagini ale oricărui telescop din astronomie, pentru a căuta dovezi ale modelului prevăzut de Blandford într-un cunoscut quasar numit 3C 273.
„Am văzut exact ce a prezis Blandford, susținând ideea unui câmp magnetic răsucit. Cu toate acestea, am văzut și un alt model care nu este explicat de un astfel de câmp ”, a spus Zavala.
În termeni tehnici, câmpul magnetic răsucit ar trebui să provoace o schimbare constantă sau un gradient în cantitatea prin care alinierea (polarizarea) undelor radio este rotită în timp ce se uită pe întreaga lățime a jetului. Acest gradient a apărut în observațiile VLBA. Cu toate acestea, cu un câmp magnetic răsucit, procentul undelor care sunt aliniate sau polarizate în mod similar, ar trebui să fie cel mai mare în centrul jetului și să scadă constant spre margini. În schimb, observațiile au arătat că procentul de polarizare crește spre margini.
Asta înseamnă, spun astronomii, fie este ceva în neregulă cu modelul cu câmp magnetic răsucit, fie efectele acestuia sunt spălate prin interacțiunile dintre jet și mediul interstelar prin care se găsește. „Oricum, teoreticienii trebuie să muncească pentru a-și da seama cum se poate întâmpla acest lucru”, a spus Zavala.
Când a fost înștiințat despre noile rezultate, Blandford a spus: „aceste observații sunt suficient de bune pentru a justifica dezvoltarea ulterioară a teoriei.”
3C 273 este unul dintre cele mai cunoscute cvasi din astronomie și a fost primul care a fost recunoscut ca un obiect foarte îndepărtat în 1963. astronomul Caltech Maarten Schmidt lucra la un scurt articol științific despre 3C273 în după-amiaza zilei de 5 februarie în acel an, când a recunoscut brusc un model în spectrul luminii vizibile al obiectului care a permis un calcul imediat al distanței sale. Ulterior, el a scris că „Am rămas uluit de această dezvoltare ...” La doar câteva minute, a spus el, l-a întâlnit pe colegul său Jesse Greenstein, care studia un alt quasar, pe hol. În câteva minute, ei au descoperit că a doua era destul de îndepărtată. 3C 273 se află la aproximativ două miliarde de ani-lumină de Pământ, în constelația Fecioară, și este vizibil în telescoape amatoare de dimensiuni moderate.
VLBA este un sistem format din zece antene radio-telescop, fiecare cu o farfurie de 25 de metri (82 de picioare) în diametru și o greutate de 240 de tone. De la Mauna Kea de pe Insula Mare a Hawaii până la St. Croix din Insulele Virgine din SUA, VLBA se întinde pe mai mult de 5.000 de mile, oferind astronomilor cea mai clară viziune a oricărui telescop de pe Pământ sau din spațiu. Dedicat în 1993, VLBA are capacitatea de a vedea detalii fine echivalente cu a putea sta în New York și a citi un ziar din Los Angeles.
„Viziunea radio extrem de accentuată a VLBA a fost absolut necesară pentru a face acest lucru”, a explicat Zavala. „Am folosit cele mai înalte frecvențe radio la care am putut detecta jetul 3C273 pentru a maximiza detaliile pe care le-am putea obține, iar acest efort a fost plătit cu o mare știință”, a adăugat el.
Observatorul Național de Radio Astronomie este o instalație a Fundației Naționale a Științei, operată în baza unui acord de cooperare de Universitățile Asociate, Inc.
Sursa originală: Comunicat de presă NRAO
