Obrázek VLBA kvasaru 3C 273 s dlouhým tryskáním. Obrazový kredit: NRAO. Klikni pro zvětšení.
Když pár vědců zaměřil radioteleskop Velmi dlouhá základní linie (VLBA) National Science Foundation na slavný kvaz, hledali důkazy, aby podpořili populární teorii, proč jsou superrychlé proudy částic proudících z kvazarů omezeny na úzké proudy. Místo toho dostali překvapení, že „mohou poslat teoretiky zpět na rýsovací prkna“, podle jednoho z astronomů.
"Našli jsme důkazy, které jsme hledali, ale také jsme našli další důkaz, který je podle všeho v rozporu," uvedl Robert Zavala, astronom na vlajkové lodi americké námořní observatoře v Arizoně. Zavala a Greg Taylor z Národní radioastronomické observatoře a Kavliho institutu částicové astrofyziky a kosmologie představili svá zjištění na setkání americké astronomické společnosti v Minneapolis v Minnesotě.
Kvazary jsou obecně považovány za superhmotné černé díry v jádrech galaxií, přičemž černá díra obklopená rotujícím diskem materiálu je neúprosně vtažena do gravitační čelisti černé díry. Prostřednictvím procesů, které ještě nejsou dobře známy, jsou silné trysky částic poháněny směrem ven rychlostí téměř rychlostí světla. Populární teoretický model říká, že linie magnetického pole ve spřádacím disku jsou pevně zkrouceny a omezují rychle se pohybující částice na úzké „trysky“ proudící z pólů disku.
V roce 1993 astrofyzik Roford Blandford z Stanfordské univerzity a Kavliho institutu navrhl, že takové zkroucené magnetické pole by vytvořilo zřetelný vzor v uspořádání nebo polarizaci rádiových vln přicházejících z trysek. Zavala a Taylor použili VLBA, schopnou produkovat nejpodrobnější snímky jakéhokoli dalekohledu v astronomii, k vyhledání důkazů o Blandfordově předpovídaném vzoru ve známém kvazaru zvaném 3C 273.
"Viděli jsme přesně to, co Blandford předpovídal, podporující myšlenku zkrouceného magnetického pole." Viděli jsme však také jiný vzorec, který není takovým polem vysvětlen, “řekl Zavala.
Z technického hlediska by zkroucené magnetické pole mělo způsobovat stálou změnu nebo gradient v množství, o které se vyrovnání (polarizace) rádiových vln otočí, když se člověk dívá přes šířku paprsku. Tento gradient se objevil v pozorováních VLBA. Avšak při zkrouceném magnetickém poli by procento vln, které jsou podobně vyrovnány nebo polarizovány, mělo být na svém středu ve středu trysky a mělo by se stabilně snižovat směrem k okrajům. Namísto toho pozorování ukázala procento polarizace rostoucí směrem k okrajům.
To znamená, že astronomové tvrdí, že s krouceným magnetickým polem je něco špatně nebo jeho účinky jsou vymývány interakcemi mezi paprskem a mezihvězdným médiem, kterým prochází. "Ať tak či onak, teoretici se musí dostat do práce, aby zjistili, jak se to může stát," řekl Zavala.
Když Blandford oznámil nové výsledky, řekl: „tato pozorování jsou dostatečně dobrá, aby zaručovala další rozvoj teorie.“
3C 273 je jedním z nejznámějších kvasarů v astronomii a jako první byl v roce 196 uznán jako velmi vzdálený objekt. Astronom z Caltech Maarten Schmidt pracoval na krátkém vědeckém článku o 3C273 odpoledne 5. února toho roku, kdy najednou rozpoznal vzorek ve spektru viditelného světla objektu, který umožnil okamžitý výpočet jeho vzdálenosti. Později napsal, že „byl jsem tímto vývojem ohromen…“ O několik minut později se setkal v chodbě se svým kolegou Jessem Greensteinem, který studoval další kvasar. Během několika minut zjistili, že druhá byla také velmi vzdálená. 3C 273 je asi dvě miliardy světelných let od Země v souhvězdí Panny a je vidět na amatérských dalekohledech střední velikosti.
VLBA je systém deseti antén s dalekohledem, každá s miskou o průměru 25 metrů (82 stop) a hmotností 240 tun. Od Mauna Kea na Velkém ostrově Havaj až po St. Croix na amerických Panenských ostrovech se VLBA rozprostírá více než 5 000 mil a poskytuje astronomům nejostřejší vidění jakéhokoli dalekohledu na Zemi nebo ve vesmíru. VLBA, která byla věnována v roce 1993, má schopnost vidět jemné detaily rovnocenné tomu, aby mohla stát v New Yorku a číst noviny v Los Angeles.
"Pro tuto práci bylo naprosto nezbytné extrémně ostré rádiové" vidění "VLBA," vysvětlil Zavala. "Použili jsme nejvyšší rádiové frekvence, při kterých jsme mohli detekovat proud 3C273, aby se maximalizovali detaily, které bychom mohli získat, a toto úsilí se vyplatilo s velkou vědou," dodal.
Národní radioastronomická observatoř je zařízení Národní vědecké nadace, provozované na základě dohody o spolupráci společností Associated Universities, Inc.
Původní zdroj: NRAO News Release
