Często w astronomii potrzeba dużej ilości teleskopów i ludzi, aby dokonać niesamowitego znaleziska. W przypadku kwazara NRAO 530 potrzeba było planety pełnej anten radiowych, aby zajrzeć do swojego serca. Następnie potrzebna była poważna współpraca naukowców, aby dowiedzieć się, co mówią im instrumenty.
Teleskop Horyzontu Zdarzeń, zbiór prawie tuzina anten zainstalowanych na powierzchni Ziemi, niedawno skupił swoją pełną moc operacyjną na sercu tego obiektu. Cel: zrozumieć, co dzieje się w tym odległym obiekcie.
Ten jasny i potężny obiekt znajduje się około 7,5 miliarda lat świetlnych od nas. Nie tylko jest kwazarem, ale astronomowie klasyfikują go jako blazar. Oznacza to, że ma aktywny rdzeń z dżetem skierowanym prawie bezpośrednio na nas. NRAO 530 jest również optycznie gwałtowny – ma historię jasnych rozbłysków i wybuchów. Jednak do czasu obserwacji za pomocą EHT, astronomowie nie mieli szczegółów na temat struktur w sercu kwazara. Teraz mają mapy pól magnetycznych w pobliżu rdzenia, a także pierwsze spojrzenie na to, co się tam dzieje.
NRAO 530 jest najodleglejszym obiektem sfotografowanym za pomocą EHT, a obserwacje te powinny pomóc astronomom lepiej go zrozumieć. W sercu kwazara znajduje się supermasywna czarna. Dodatkowo istnieje dżet, który kieruje przyspieszone cząstki i promieniowanie w przestrzeń kosmiczną. Czasami wypluwa więcej materiału niż normalnie, co prawdopodobnie odpowiada za jasne rozbłyski.
Astronomowie wciąż nie są do końca pewni, w jaki sposób powstaje dżet. Fizyka jest niezwykle skomplikowana. Byłoby pomocne, gdyby udało im się uzyskać dobry “obraz” tego, co dzieje się wokół czarnej. W szczególności chcą wiedzieć, co dzieje się w regionie, z którego pochodzi odrzutowiec. W tym miejscu przydaje się Teleskop Horyzontu Zdarzeń. Oferuje niezwykle wysoką rozdzielczość kątową widoku wcześniej niewidocznych struktur w sercu NRAO 530.
W przypadku tych obserwacji wskazówka leży w specyficznym rodzaju światła emitowanego u źródła. Nazywa się to “światłem spolaryzowanym”. Astronomowie wykorzystali go w innych badaniach czarnych do badania warunków fizycznych w ich ekstremalnych środowiskach. Odkrywa wskazówki dotyczące siły pól magnetycznych w pobliżu takiego potwora. Pokazuje również, jak te pola są zorientowane w przestrzeni. W niektórych regionach światło spolaryzowane może ujawnić informacje o dowolnym materiale, który leży między EHT a obiektami emitującymi sygnały wykryte przez EHT.
Oczywiście nie wyglądają one jak zwykły widok kwazara typu “wskaż i strzelaj”. Zdjęcia optyczne zwykle pokazują kwazar jako jasne, prawie punktowe źródło, takie jak kwazar 3C 273 (poniżej). Dość często jasność kwazara przytłacza światło galaktyki, w której się znajduje.
Tak więc, aby poznać szczegóły, astronomowie obserwują kwazary na innych długościach fali światła. Zdjęcia NRA 530 wykonane przez EHT odwzorowują intensywność światła spolaryzowanego na częstotliwości 230 GHz. Ujawniają one pewną podstrukturę: jądro plus bardzo jasną strukturę znajdującą się na południowym krańcu dżetów rozciągających się od jądra. Zasadniczo tam zaczyna się dżet, jak widać w tym zestawie częstotliwości. Astronomowie obserwowali ją również na falach milimetrowych za pomocą interferometru Very Large Baseline.
Dżet rozciąga się na odległość około 1,7 roku świetlnego i wykazuje oznaki spiralnej struktury w polu magnetycznym dżetatu.
Warto również zauważyć, że jest to bardzo mały obszar, który można obserwować na tak ogromnej przestrzeni. “Dzięki mocy EHT widzimy szczegóły struktury źródła w skali tak małej jak pojedynczy rok świetlny” dodaje dr Maciek Wielgus, naukowiec z Max Planck Institute for Radio Astronomy w Bonn w Niemczech, współprowadzący badania.
Można by pomyśleć, że obiekt taki jak czarna zasysa materię, nie pozwalając jej uciec przez szybki dżet. W tym miejscu obserwacje spolaryzowanego światła w pobliżu horyzontu zdarzeń centralnej czarnej dostarczają pewnych odpowiedzi. Dżet jest w zasadzie szybkim przepływem plazmy przechodzącym przez silne pola magnetyczne w pobliżu czarnej. To polaryzuje światło i w jakiś sposób oddziałuje z wyrównanymi polami magnetycznymi (to znaczy polami wyrównanymi z kierunkiem przepływu strumienia). Może pokonać silne przyciąganie grawitacyjne centralnego supermasywnego potwora, który zasila kwazar i umożliwić ucieczkę dżetowi materii.
Oczywiście jest jeszcze wiele do zrobienia, aby odkryć drobne szczegóły wszystkich działań w sercu NRAO 530. Przyszłe obserwacje EHT tego kwazara będą nadal koncentrować się na dżecie, w szczególności na jego źródle i najbardziej wewnętrznych cechach. Podobnie jak w przypadku innych obserwacji pól magnetycznych wykonanych w obiektach takich jak M87, będzie nadal charakteryzować te pola w NRAO 530. Ponadto astronomowie będą przyglądać się, w jaki sposób i dlaczego dżety mogą być połączone z produkcją fotonów o wysokiej energii. W szczególności są zainteresowani tym, co powoduje, że ten kwazar wysyła ogromne błyski wysokoenergetycznego promieniowania gamma. To, co znaleźli, może również dostarczyć unikalnych informacji na temat wielu innych kwazarów z dżetami.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
