Jotkut maailmankaikkeuden kirkkaimmista esineistä ovat kvasaareja. Aineen kuluttavien mustien reikien sijasta voi olla esineitä, joilla on voimakkaat magneettikentät ja jotka toimivat potkurien tavoin ja palavat ainetta takaisin galaksiin.
Kaukaisessa, nuoressa maailmankaikkeudessa kvasaarit loistavat kirkkaudella, jota ei vertaansa vailla mitään paikallisessa kosmossa. Vaikka kvaasarit näyttävät tähtimaisilta optisissa teleskoopeissa, ne ovat tosiasiassa galaksien kirkkaita keskuksia, jotka sijaitsevat miljardeja valovuosia Maasta.
Kvaasin sietävä ydin kuvataan tällä hetkellä sisältävän levyä kuumaa kaasua, joka spiraalistuu supermassiiviseksi mustaksi reikäksi. Osa kaasusta poistuu voimakkaasti ulospäin kahdessa vastakkaisessa suihkussa melkein valon nopeudella. Teoreetikot kamppailevat ymmärtääksesi lisäyslevyn ja suihkujen fysiikan, kun taas tarkkailijat kamppailevat kvasarin sydämeen. Suihkukoneita käyttävää keskeistä ”moottoria” on vaikea tutkia teleskooppisesti, koska alue on niin kompakti ja Maan tarkkailijat ovat niin kaukana.
Tähtitieteilijä Rudy Schild Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksesta (CfA) ja hänen kollegansa tutkivat kvaasaria, joka tunnetaan nimellä Q0957 + 561 ja joka sijaitsee noin 9 miljardia valovuotta Maasta Ursa Major -konstellaation suunnassa, lähellä Suurten kaivojen suuntaan. Tässä kvartaarissa on keskeinen kompakti esine, joka sisältää jopa 3-4 miljardia aurinkoa. Useimmat katsovat, että esine on "musta aukko", mutta Schildin tutkimus ehdottaa toisin.
"Emme kutsu tätä objektia mustaksi reikäksi, koska olemme löytäneet todisteita siitä, että se sisältää sisäisesti kiinnittyneen magneettikentän, joka tunkeutuu oikein romahtuneen keskuskohteen pinnan läpi ja joka on vuorovaikutuksessa kvaasariympäristön kanssa", Schild kommentoi.
Tutkijat valitsivat Q0957 + 561 sen yhdistämiseksi luonnolliseen kosmiseen linssiin. Läheisen galaksin painovoima taivuttaa tilaa, muodostaen kaksi kuvaa etäisestä kvaasarista ja suurentaen sen valoa. Lähellä olevan galaksin sisällä olevat tähdet ja planeetat vaikuttavat myös kvartaarin valoon, aiheuttaen pieniä kirkkauden heilahteluita (prosessissa, jota kutsutaan ”mikrolenoitukseksi”), kun ne ajautuvat maanpinnan ja kvaasarin väliin.
Schild tarkkaili kvaasarin kirkkautta 20 vuoden ajan ja johti kansainvälistä tarkkailijaryhmittymää, joka käytti 14 kaukoputkea pitämään kohdetta vakaana vuorokauden ympäri kriittisinä aikoina.
"Mikrolennoituksella voimme erottaa tarkemmin tästä niin sanotusta" mustasta aukosta "kaksi kolmasosaa tiestä näkyvän maailmankaikkeuden reunaan kuin voimme Linnunradan keskellä olevasta mustasta reiästä", sanoi Schild.
Tarkan analyysin avulla ryhmä kiusasi yksityiskohtia kvartaarin ytimestä. Esimerkiksi heidän laskelmansa osoittivat paikan, jossa suihkut muodostuvat.
”Kuinka ja missä nämä suihkut muodostuvat? Jopa 60 vuoden radiohavaintojen jälkeen meillä ei ollut vastausta. Nyt todisteet ovat, ja tiedämme, ”sanoi Schild.
Schild ja hänen kollegansa havaitsivat, että suihkut näyttävät nousevan kahdelta alueelta, joiden koko on 1 000 tähtitieteellistä yksikköä (noin 25 kertaa suurempi kuin Pluton ja Auringon etäisyys) ja jotka sijaitsevat 8 000 tähtitieteellistä yksikköä suoraan keskikohteen keskipisteen napojen yläpuolella. (Tähtitieteellinen yksikkö määritellään keskimääräiseksi etäisyydeksi maasta aurinkoon tai 93 miljoonaan mailiin.) Tähän sijaintiin odotetaan kuitenkin vain, jos suihkut virrataan kytkemällä uudelleen magneettikenttäviivat, jotka oli kiinnitetty pyörivään supermassiiviseen kompaktiin esineeseen kvasaarin sisällä. Vuorovaikutuksessa ympäröivän lisääntymislevyn kanssa tällaiset pyörivät magneettikentän linjat kääntyvät, kääntyvät tiukemmiksi ja tiiviimmiksi, kunnes ne räjähtävästi yhdistyvät, kytkeytyvät uudelleen ja rikkoutuvat vapauttaen valtavia määriä energiaa, joka suihkuttaa suihkuja.
"Tätä kvartaaria näyttää hallitsevan dynaamisesti magneettikenttä, joka on kiinnitetty sisäisesti sen keskeiseen, pyörivään supermassiiviseen kompaktiin esineeseen", Schild totesi.
Lisätodisteita kvasaarin sisäisesti kiinnittyneen magneettikentän tärkeydestä löytyy ympäröivistä rakenteista. Esimerkiksi kvasaria lähinnä oleva sisempi alue näyttää olevan pyyhkäissyt puhdasta materiaalia. Kehityslevyn sisäreuna, joka sijaitsee noin 2 000 tähtitieteellistä yksikköä kompakteista keskuksista, kuumennetaan hehkuvaksi ja hehkuu kirkkaasti. Molemmat vaikutukset ovat fyysisiä allekirjoituksia pyörivästä sisäisestä magneettikentästä, jota kiertää kompakti keskiosa esine - tämä on ilmiö, jota kutsutaan ”magneettiseksi potkuritehosteeksi”.
Havainnot viittaavat myös laajaan kartionmuotoiseen ulosvirtaukseen lisääntymislevyltä. Keskuskvaarin valaisemana se loistaa rengasmaisessa ääriviivassa, jota kutsutaan Elvis-rakenteeksi Schildin CfA-kollegan Martin Elvisin jälkeen, joka teoreettisi sen olemassaolon. Havaittu ylivuodon yllättävän suuri kulma-aukko selitetään parhaiten sisäisen magneettikentän vaikutuksella, joka sisältyy tämän kvasarin keskeiseen kompaktiin esineisiin.
Näiden havaintojen valossa Schild ja hänen kollegansa Darryl Leiter (Marwoodin astrofysiikan tutkimuskeskus) ja Stanley Robertson (Lounais-Oklahoman osavaltion yliopisto) ovat ehdottaneet kiistanalaista teoriaa, jonka mukaan magneettikenttä on luontaisesti kvasarin keskeiselle, supermassiiviselle kompaktille esineelle, pikemminkin kuin vain olevan osa lisäyslevyä, kuten useimmat tutkijat ajattelivat. Jos tämä teoria vahvistetaan, se johtaisi vallankumouksellisen uuden kuvan kvaasirakenteeseen.
"Löytömme haastaa hyväksytyn näkemyksen mustista reikistä", sanoi Leiter. "Olemme jopa ehdottaneet heille uutta nimeä - magneettisfäärisiä, jatkuvasti romahtavia esineitä tai MECOja", variantti nimestä, jonka intialainen astrofysiikka Abhas Mitra keksi ensimmäisen kerran vuonna 1998. ”50 vuotta sitten astrofysiikilla ei ollut pääsyä nykyaikaiseen ymmärrykseen. kvantielektrodynamiikan takana, joka on uusien ratkaisujemme takana Einsteinin alkuperäisissä suhteellisuusyhtälöissä. "
Tämä tutkimus viittaa siihen, että kvaasin keskikohtaisella esineellä voi sen massan ja kehruun lisäksi olla fysikaalisia ominaisuuksia enemmän kuin voimakkaasti punasuuntainen, pyörivä magneettinen dipoli kuin kuin musta aukko. Tästä syystä suurin osa lähestyvästä aineesta ei katoa ikuisesti, vaan tuntee sen sijaan moottorin kaltaiset pyörivät magneettikentät ja kehrää takaisin. Tämän teorian mukaan MECO: lla ei ole tapahtumahorisonttia, joten mikä tahansa aine, joka pääsee magneettiseen potkuriin, hidastuu vähitellen ja pysähtyy MECO: n voimakkaasti punaisesti siirretylle pinnalle vain heikolla signaalilla, joka yhdistää kyseisen aineen säteilyn. kaukaiselle tarkkailijalle. Signaalia on erittäin vaikea tarkkailla, eikä sitä ole havaittu Q0957 + 561: stä.
Tämä tutkimus julkaistiin Astronomical Journal -lehden heinäkuussa 2006, ja se on saatavilla verkossa osoitteessa http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505518.
Harvard-Smithsonian Astrophysics Center (CfA), jonka pääkonttori sijaitsee Cambridgessä, Massachusettsissa, on Smithsonian Astrophysical Observatoryn ja Harvard College Observatoryn yhteistyö. CfA: n tutkijat, jotka on jaettu kuuteen tutkimusosastoon, tutkivat maailmankaikkeuden alkuperää, evoluutiota ja lopullista kohtaloa.
Alkuperäinen lähde: CfA: n lehdistötiedote
