VLBA parādīts kvazāra 3C 273 attēls ar garu strūklu. Attēla kredīts: NRAO. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Kad pētnieku pāris Nacionālā zinātnes fonda ļoti garā pamata līnijas (VLBA) radioteleskopu virzīja uz slaveno kvazāru, viņi meklēja pierādījumus, lai atbalstītu populāro teoriju, kāpēc superkrasās daļiņu strūklas, kas straumē no kvazāriem, ir ierobežotas šaurās plūsmās. Tā vietā viņi saņēma pārsteigumu, ka, kā apgalvo viens no astronomiem, teorētiķi var sūtīt atpakaļ uz rasēšanas dēļiem.
"Mēs atradām meklētos pierādījumus, bet atradām arī papildu pierādījumus, kas, šķiet, ir tam pretrunā," sacīja Roberts Zavala, ASV Jūras observatorijas karoga štata Arizonas stacijas astronoms. Zavala un Gregs Teilors no Nacionālās radioastronomijas observatorijas un Kavli daļiņu astrofizikas un kosmoloģijas institūta iepazīstināja savus secinājumus ar Amerikas astronomijas biedrības sanāksmi Minneapolisā, Minesotā.
Parasti tiek uzskatīts, ka kvazāri ir supermasīvi melnie caurumi galaktiku kodolos, un melnais caurums, ko ieskauj materiāla vērpšanas disks, ir neizteiksmīgi ievilkts melnā cauruma gravitācijas zīmē. Procesos, kas joprojām nav labi izprotami, spēcīgas daļiņu strūklas tiek virzītas uz āru ar gandrīz tādu pašu ātrumu. Populārs teorētiskais modelis saka, ka vērpjošā diska magnētiskā lauka līnijas ir savītas cieši kopā un ātri pārvietojošās daļiņas ierobežo šaurās “strūklās”, kas plūst no diska poliem.
Stenfordas universitātes un Kavli institūta astrofiziķis Rodžers Blandfords 1993. gadā ierosināja, ka šāds savīti magnētiskais lauks radīs atšķirīgu modeli radioviļņu, kas nāk no strūklas, izlīdzināšanā vai polarizācijā. Zavala un Teilors izmantoja VLBA, kas spēj radīt visdetalizētākos jebkura astronomijas teleskopa attēlus, lai meklētu pierādījumus par Blandforda prognozēto modeli plaši pazīstamajā kvazārā ar nosaukumu 3C 273.
“Mēs redzējām tieši to, ko Blandfords paredzēja, atbalstot savītā magnētiskā lauka ideju. Tomēr mēs redzējām arī citu modeli, ko šāds lauks neizskaidro, ”sacīja Zavala.
Tehniskā ziņā savītām magnētiskajam laukam vajadzētu izraisīt nemainīgas izmaiņas vai gradientu apjomā, par kādu tiek pagriezts radioviļņu izlīdzinājums (polarizācija), skatoties visā strūklas platumā. Šis gradients parādījās VLBA novērojumos. Tomēr ar savītu magnētisko lauku viļņu procentiem, kas ir līdzīgi izlīdzināti vai polarizēti, jābūt vislielākajam strūklas centrā un vienmērīgi jāsamazina malas virzienā. Tā vietā novērojumi parādīja polarizācijas procentuālo pieaugumu pret malām.
Tas nozīmē, kā saka astronomi, ka savītā magnētiskā lauka modelī ir kaut kas nepareizs, vai arī tā iedarbību mazina mijiedarbība starp strūklu un starpzvaigžņu barotni, kurai cauri urbjas. “Katrā ziņā teorētiķiem ir jāsāk strādāt, lai izdomātu, kā tas var notikt,” sacīja Zavala.
Kad Blandfords tika informēts par jaunajiem rezultātiem, viņš sacīja: "Šie novērojumi ir pietiekami labi, lai pamatotu teorijas turpmāku attīstību."
3C 273 ir viens no visslavenākajiem astronomijas kvazāriem, un tas bija pirmais, kurš tika atzīts par ļoti tālu objektu 1963. gadā. Kaltehas astronoms Maartens Šmits tajā pašā gada 5. februāra pēcpusdienā strādāja pie īsa zinātniskā raksta par 3C273. pēkšņi atpazina modeli objekta redzamās gaismas spektrā, kas ļāva nekavējoties aprēķināt tā attālumu. Vēlāk viņš rakstīja, ka “mani apstulbināja šī attīstība ...” Pēc dažām minūtēm viņš sacīja, ka gaitenī viņš tikās ar savu kolēģi Jesse Greenstein, kurš studēja vēl vienu kvazāru. Pēc dažām minūtēm viņi atrada, ka arī otrā bija diezgan tāla. 3C 273 atrodas aptuveni divu miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes Jaunavas zvaigznājā un ir redzams vidēja lieluma amatieru teleskopos.
VLBA ir desmit radioteleskopa antenu sistēma, kuru katrs trauks ir 25 metru (82 pēdas) diametrā un sver 240 tonnas. Sākot no Mauna Kea Havaju salās līdz Sentkriksam ASV Virdžīnu salās, VLBA sniedzas vairāk nekā 5000 jūdžu attālumā, nodrošinot astronomiem asāko redzējumu no jebkura teleskopa uz Zemes vai kosmosā. Veltīta 1993. gadā, VLBA spēja saskatīt smalkas detaļas, kas līdzvērtīgas spējai stāvēt Ņujorkā un lasīt laikrakstu Losandželosā.
“VLBA ārkārtīgi asais radio redzējums bija absolūti nepieciešams šī darba veikšanai,” skaidroja Zavala. "Mēs izmantojām augstākās radiofrekvences, kurās mēs varētu noteikt 3C273 strūklu, lai maksimāli palielinātu iegūtās detaļas, un šīs pūles atmaksāja ar lielu zinātni," viņš piebilda.
Nacionālā radioastronomijas observatorija ir Nacionālā zinātnes fonda iekārta, kuru saskaņā ar sadarbības līgumu pārvalda asociētās universitātes, Inc.
Oriģinālais avots: NRAO ziņu izlaidums
