Πιστωτική εικόνα: Chandra
Φανταστείτε να κάνετε ένα φυσικό τηλεσκόπιο πιο ισχυρό από οποιοδήποτε άλλο τηλεσκόπιο που λειτουργεί αυτήν τη στιγμή. Στη συνέχεια, φανταστείτε να το χρησιμοποιήσετε για να δείτε πιο κοντά στην άκρη μιας μαύρης τρύπας, όπου το στόμα του είναι σαν ένα τζετ που σχηματίζει υπερ-καυτά φορτισμένα σωματίδια και τα φτύνει εκατομμύρια έτη φωτός στο διάστημα. Το έργο φαίνεται να οδηγεί το ένα στην άκρη της μη επιστροφής, ένα βίαιο σημείο τέσσερα δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Αυτό το μέρος ονομάζεται κβάζαρ που ονομάζεται PKS 1257-326. Η αχνή λάμψη του στον ουρανό έχει το πιο πιασάρικο όνομα του «blazar», που σημαίνει ότι είναι ένα κβάζαρ που ποικίλλει δραματικά στη φωτεινότητα και μπορεί να καλύψει μια ακόμη πιο μυστηριώδη, εσωτερική μαύρη τρύπα τεράστιας βαρυτικής δύναμης.
Το μήκος ενός τηλεσκοπίου που χρειάζεται για να κοιτάξει μέσα στο στόμα του σακακιού θα πρέπει να είναι γιγαντιαίο, περίπου ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα πλάτος. Αλλά ένας τέτοιος φυσικός φακός έχει βρεθεί από μια ομάδα Αυστραλών και Ευρωπαίων αστρονόμων. ο φακός του είναι αξιοθαύμαστα, ένα σύννεφο αερίου. Η ιδέα ενός τεράστιου, φυσικού τηλεσκοπίου φαίνεται πολύ κομψή για να αποφευχθεί η ματιά.
Η τεχνική, που ονομάστηκε «Earth-Orbit Synthesis», παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τον Δρ Jean-Pierre Macquart του Πανεπιστημίου του Γκρόνινγκεν στις Κάτω Χώρες και τον Δρ David Jauncey του CSIRO σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε το 2002. Η νέα τεχνική υπόσχεται στους ερευνητές την ικανότητα να επιλύσουν λεπτομέρειες περίπου 10 μικρο-δευτερόλεπτα - ισοδύναμο με την εμφάνιση ενός κύβου ζάχαρης στη Σελήνη, από τη Γη.
«Αυτή είναι εκατό φορές πιο λεπτή λεπτομέρεια από ό, τι μπορούμε να δούμε με οποιαδήποτε άλλη τρέχουσα τεχνική στην αστρονομία», λέει ο Δρ Hayley Bignall, ο οποίος ολοκλήρωσε πρόσφατα το διδακτορικό του στο Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδα και είναι τώρα στο JIVE, το Κοινό Ινστιτούτο Ινδομετρίας Πολύ Μακράς Βάσης στην Ευρώπη. «Είναι δέκα χιλιάδες φορές καλύτερο από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Και είναι τόσο ισχυρό όσο οποιοδήποτε προτεινόμενο μελλοντικό οπτικό τηλεσκόπιο και ακτίνες Χ με βάση το διάστημα. "
Ο Bignall έκανε τις παρατηρήσεις με το ραδιο τηλεσκόπιο CSIRO Australia Telescope Compact Array στην ανατολική Αυστραλία. Όταν αναφέρεται σε ένα μικρο-δευτερόλεπτο, αυτό είναι ένα μέτρο γωνιακού μεγέθους ή πόσο μεγάλο ένα αντικείμενο φαίνεται. Εάν για παράδειγμα ο ουρανός χωρίστηκε κατά μοίρες ως ημισφαίριο, η μονάδα είναι περίπου το ένα τρίτο του δισεκατομμυρίου του ενός βαθμού.
Πώς λειτουργεί το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο; Η χρήση της ακαταστασίας μέσα σε ένα σύννεφο αερίου δεν είναι εντελώς άγνωστη για τους νυχτερινούς θεατές. Όπως η ατμοσφαιρική αναταραχή κάνει τα αστέρια να αναβοσβήνουν, ο δικός μας γαλαξίας έχει μια παρόμοια αόρατη ατμόσφαιρα φορτισμένων σωματιδίων που γεμίζουν τα κενά μεταξύ των αστεριών. Οποιαδήποτε συσσώρευση αυτού του αερίου μπορεί φυσικά να σχηματίσει φακό, ακριβώς όπως η πυκνότητα αλλάζει από αέρα σε γυαλί λυγισμένο και εστίασε το φως σε αυτό που είδε ο Γαλιλαίος όταν έδειξε το πρώτο του τηλεσκόπιο προς το αστέρι. Το αποτέλεσμα ονομάζεται επίσης σπινθηρισμός και το σύννεφο λειτουργεί σαν φακός.
Το να βλέπεις καλύτερα από οποιονδήποτε άλλο μπορεί να είναι αξιοσημείωτο, αλλά πώς να αποφασίσεις πού να κοιτάξεις πρώτα; Η ομάδα ενδιαφέρεται ιδιαίτερα να χρησιμοποιήσει το «Earth-Orbit Synthesis» για να κοιτάξει κοντά σε μαύρες τρύπες στα κβάζαρ, οι οποίοι είναι οι εξαιρετικά φωτεινοί πυρήνες μακρινών γαλαξιών. Αυτά τα κβάζαρ υπόκεινται τόσο μικρές γωνίες στον ουρανό ώστε να είναι απλά σημεία εκπομπής φωτός ή ραδιοφώνου. Στα μήκη κύματος του ραδιοφώνου, ορισμένα κβάζαρ είναι αρκετά μικρά για να αναβοσβήνουν στην ατμόσφαιρα των γαλαξιών μας φορτισμένων σωματιδίων, που ονομάζεται ιονισμένο διαστρικό μέσο. Τα κβάζαρ αναβοσβήνουν ή διαφέρουν πολύ πιο αργά από ό, τι μπορεί να συσχετιστεί με τα ορατά αστέρια. Έτσι, οι παρατηρητές πρέπει να είναι υπομονετικοί για να τους δουν, ακόμη και με τη βοήθεια των πιο ισχυρών τηλεσκοπίων. Οποιαδήποτε αλλαγή σε λιγότερο από μία ημέρα θεωρείται γρήγορη. Οι ταχύτεροι σπινθηριστές έχουν σήματα που διπλασιάζονται ή τριπλούν σε ισχύ σε λιγότερο από μία ώρα. Στην πραγματικότητα, οι καλύτερες παρατηρήσεις που έγιναν μέχρι στιγμής επωφελούνται από την ετήσια κίνηση της Γης, καθώς η ετήσια παραλλαγή δίνει μια πλήρη εικόνα, επιτρέποντας ενδεχομένως στους αστρονόμους να δουν τις βίαιες αλλαγές στο στόμα ενός πίδακα μαύρης τρύπας. Αυτός είναι ένας από τους στόχους της ομάδας: «να δούμε μέσα στο ένα τρίτο ενός έτους φωτός από τη βάση ενός από αυτά τα τζετ», σύμφωνα με τον Δρ David Jauncey του CSIRO. "Αυτό είναι το" επιχειρηματικό τέλος "όπου κατασκευάζεται το τζετ."
Δεν είναι δυνατό να «δούμε» σε μια μαύρη τρύπα, επειδή αυτά τα καταρρέοντα αστέρια είναι τόσο πυκνά, που η υπερβολική βαρύτητά τους δεν επιτρέπει ούτε στο φως να διαφύγει. Μόνο η συμπεριφορά της ύλης έξω από έναν ορίζοντα σε απόσταση από μια μαύρη τρύπα μπορεί να σηματοδοτήσει ότι υπάρχει ακόμη. Το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο μπορεί να βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν το μέγεθος ενός πίδακα στη βάση του, το μοτίβο των μαγνητικών πεδίων εκεί και πώς εξελίσσεται ένας πίδακας με την πάροδο του χρόνου. «Μπορούμε ακόμη και να αναζητήσουμε αλλαγές καθώς η ύλη απομακρύνεται κοντά στη μαύρη τρύπα και εκτοξεύεται κατά μήκος των πίδακες», λέει ο Δρ Macquart.
Το περιοδικό Astrobiology Magazine είχε την ευκαιρία να μιλήσει με τον Hayley Bignall για το πώς να κάνει ένα τηλεσκόπιο από σύννεφα αερίου και γιατί να κοιτάξει κανείς βαθύτερα από οποιονδήποτε άλλο μπορεί να προσφέρει μια εικόνα για αξιοσημείωτα γεγονότα κοντά σε μαύρες τρύπες. Astrobiology Magazine (AM): Πώς ενδιαφέρατε για πρώτη φορά να χρησιμοποιήσετε σύννεφα αερίων ως μέρος μιας φυσικής εστίασης για την επίλυση πολύ απομακρυσμένων αντικειμένων;
Hayley Bignall (HB): Η ιδέα της χρήσης διαστρικού σπινθηρισμού (ISS), ένα φαινόμενο λόγω της διασποράς ραδιοκυμάτων σε τυρβώδη, ιονισμένα γαλαξιακά αέρια «σύννεφα», για την επίλυση πολύ απομακρυσμένων, συμπαγών αντικειμένων, αντιπροσωπεύει πραγματικά τη σύγκλιση μερικών διαφορετικών γραμμές έρευνας, οπότε θα περιγράψω λίγο το ιστορικό υπόβαθρο.
Στη δεκαετία του 1960, οι αστρονόμοι ραδιοφώνου χρησιμοποίησαν ένα άλλο είδος σπινθηρισμού, τον διαπλανητικό σπινθηρισμό, λόγω της σκέδασης ραδιοκυμάτων στον ηλιακό άνεμο, για τη μέτρηση των γωνιακών μεγεθών δευτερολέπτου (1 τόξου = 1/3600 βαθμοί τόξου) για πηγές ραδιοφώνου. Αυτό ήταν υψηλότερη ανάλυση από ό, τι θα μπορούσε να επιτευχθεί με άλλα μέσα εκείνη τη στιγμή. Ωστόσο, αυτές οι μελέτες έπεσαν σε μεγάλο βαθμό στο δρόμο με την έλευση της πολύ μακράς γραμμής ιντερφερόμετρης (VLBI) στα τέλη της δεκαετίας του 1960, η οποία επέτρεψε την άμεση απεικόνιση ραδιοφωνικών πηγών με πολύ υψηλότερη γωνιακή ανάλυση - σήμερα, το VLBI επιτυγχάνει ανάλυση καλύτερα από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου.
Προσωπικά ενδιαφερόμουν για πιθανές χρήσεις του διαστρικού σπινθηρισμού μέσω της συμμετοχής μου σε μελέτες σχετικά με τη μεταβλητότητα των ραδιοφωνικών πηγών - συγκεκριμένα, τη μεταβλητότητα των "blazars". Το Blazar είναι ένα πιασάρικο όνομα που εφαρμόζεται σε ορισμένα κβάζαρ και αντικείμενα BL Lacertae - δηλαδή, Active Galactic Nuclei (AGN), που πιθανώς περιέχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες ως τους «κεντρικούς κινητήρες» τους, οι οποίοι έχουν ισχυρούς πίδακες ενεργητικών, ακτινοβολούμενων σωματιδίων που δείχνουν σχεδόν ευθεία σε εμάς .
Στη συνέχεια βλέπουμε τα αποτελέσματα της σχετικιστικής ακτινοβολίας στην ακτινοβολία από το πίδακα, συμπεριλαμβανομένης της ταχείας μεταβλητότητας της έντασης σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, από το ραδιόφωνο έως τις ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας. Το μεγαλύτερο μέρος της παρατηρούμενης μεταβλητότητας σε αυτά τα αντικείμενα θα μπορούσε να εξηγηθεί, αλλά υπήρχε ένα πρόβλημα: ορισμένες πηγές έδειξαν πολύ γρήγορη, ενδοήμερη ραδιοκύμανση. Εάν μια τέτοια μεταβλητότητα μικρής χρονικής κλίμακας σε τόσο μεγάλα (εκατοστά) μήκη κύματος ήταν εγγενή στις πηγές, θα ήταν πολύ ζεστή για να παραμείνει εδώ και χρόνια, όπως πολλοί παρατηρήθηκαν. Οι πηγές που είναι καυτές θα πρέπει να εκπέμπουν όλη την ενέργειά τους πολύ γρήγορα, όπως οι ακτίνες Χ και οι ακτίνες γάμμα. Από την άλλη πλευρά, ήταν ήδη γνωστό ότι ο διαστρικός σπινθηρισμός επηρεάζει τα ραδιοκύματα. Επομένως, το ζήτημα του κατά πόσον η πολύ γρήγορη ραδιοκύμανση ήταν στην πραγματικότητα ISS, ή εγγενής στις πηγές, ήταν σημαντικό να επιλυθεί.
Κατά τη διάρκεια της διδακτορικής μου έρευνας βρήκα, τυχαία, ταχεία μεταβλητότητα στο quasar (blazar) PKS 1257-326, το οποίο είναι μία από τις τρεις ταχύτερα ραδιο μεταβλητές AGN που παρατηρήθηκαν ποτέ. Οι συνάδελφοί μου και εγώ καταφέραμε να δείξουμε πειστικά ότι η ραγδαία μεταβλητότητα του ραδιοφώνου οφείλεται στο ISS [σπινθηρισμός]. Η περίπτωση αυτής της συγκεκριμένης πηγής προστέθηκε σε αυξανόμενες ενδείξεις ότι η ενδοήμερη ραδιοκύμανση γενικά οφείλεται κυρίως στο ISS.
Οι πηγές που δείχνουν το ISS πρέπει να έχουν πολύ μικρά, γωνιακά μεγέθη δευτερολέπτου. Οι παρατηρήσεις του ISS μπορούν με τη σειρά τους να χρησιμοποιηθούν για να «χαρτογραφήσουν» τη δομή της πηγής με ανάλυση microarcs sec. Αυτή είναι πολύ υψηλότερη ανάλυση από ότι μπορεί να επιτύχει ακόμη και το VLBI. Η τεχνική περιγράφηκε σε ένα έγγραφο του 2002 από δύο από τους συναδέλφους μου, τον Δρ Jean-Pierre Macquart και τον Δρ David Jauncey.
Το quasar PKS 1257-326 αποδείχθηκε πολύ ωραίο «ινδικό χοιρίδιο» με το οποίο αποδεικνύει ότι η τεχνική λειτουργεί πραγματικά.
ΕΙΜΑΙ: Οι αρχές του σπινθηρισμού είναι ορατές σε οποιονδήποτε ακόμη και χωρίς τηλεσκόπιο, σωστές - όπου ένα αστέρι λάμπει επειδή καλύπτει μια πολύ μικρή γωνία στον ουρανό (που είναι τόσο μακριά), αλλά ένας πλανήτης στο ηλιακό μας σύστημα δεν σπινθηρίζει ορατά; Είναι μια δίκαιη σύγκριση της αρχής για την οπτική εκτίμηση των αποστάσεων με το σπινθηρισμό;
ΗΒ: Η σύγκριση με το να βλέπουμε τα αστέρια να αναβοσβήνουν ως αποτέλεσμα του ατμοσφαιρικού σπινθηρισμού (λόγω των αναταράξεων και των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας στην ατμόσφαιρα της Γης) είναι δίκαιη. το βασικό φαινόμενο είναι το ίδιο. Δεν βλέπουμε τους πλανήτες να αναβοσβήνουν επειδή έχουν πολύ μεγαλύτερα γωνιακά μεγέθη - ο σπινθηρισμός «λερωθεί» πάνω από τη διάμετρο του πλανήτη. Σε αυτήν την περίπτωση, φυσικά, είναι επειδή οι πλανήτες είναι τόσο κοντά μας που έχουν τις μεγαλύτερες γωνίες στον ουρανό από τα αστέρια.
Ο σπινθηρισμός δεν είναι πραγματικά χρήσιμος για τον υπολογισμό των αποστάσεων από τα κβάζαρ, ωστόσο: αντικείμενα που βρίσκονται πιο μακριά δεν έχουν πάντα μικρότερα γωνιακά μεγέθη. Για παράδειγμα, όλα τα πάλσαρ (περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων) στο δικό μας σπινθηρισμένο γαλαξία επειδή έχουν πολύ μικροσκοπικά γωνιακά μεγέθη, πολύ μικρότερα από οποιοδήποτε κβάζαρ, παρόλο που τα κβάζαρ είναι συχνά δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Στην πραγματικότητα, ο σπινθηρισμός έχει χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό των αποστάσεων του πάλσαρ. Όμως για τα κβάζαρ, υπάρχουν πολλοί παράγοντες εκτός από την απόσταση που επηρεάζουν το φαινόμενο γωνιακό τους μέγεθος και για να περιπλέξουν τα πράγματα περαιτέρω, σε κοσμολογικές αποστάσεις, το γωνιακό μέγεθος ενός αντικειμένου δεν μεταβάλλεται πλέον ως το αντίστροφο της απόστασης. Γενικά, ο καλύτερος τρόπος εκτίμησης της απόστασης από ένα κβάζαρ είναι να μετρηθεί η κόκκινη μετατόπιση του οπτικού φάσματος. Στη συνέχεια, μπορούμε να μετατρέψουμε τις μετρημένες γωνιακές κλίμακες (π.χ. από παρατηρήσεις σπινθηρισμού ή VLBI) σε γραμμικές κλίμακες κατά την κόκκινη μετατόπιση της πηγής
ΕΙΜΑΙ: Το τηλεσκόπιο όπως περιγράφεται προσφέρει ένα παράδειγμα κβάζαρ που είναι πηγή ραδιοφώνου και παρατηρείται ότι ποικίλλει σε ολόκληρο το έτος. Υπάρχουν φυσικά όρια στους τύπους των πηγών ή στη διάρκεια της παρατήρησης;
ΗΒ: Υπάρχουν περικοπές γωνιακού μεγέθους, πέρα από τις οποίες ο σπινθηρισμός «σβήνει». Κάποιος μπορεί να φανταστεί την κατανομή φωτεινότητας πηγής ραδιοφώνου ως ένα σωρό ανεξάρτητα σπινθηριστικά «μπαλώματα» ενός δεδομένου μεγέθους, έτσι ώστε καθώς η πηγή μεγαλώνει, ο αριθμός τέτοιων μπαλωμάτων αυξάνεται και τελικά ο σπινθηρισμός σε όλα τα μπαλώματα υπολογίζεται κατά μέσο όρο, έτσι ώστε να σταματήσει να παρατηρεί καθόλου παραλλαγές. Από προηγούμενες παρατηρήσεις γνωρίζουμε ότι για εξωγαλακτικές πηγές, το σχήμα του ραδιοφάσματος έχει μεγάλη σχέση με το πόσο συμπαγής είναι μια πηγή - πηγές με «επίπεδα» ή «ανεστραμμένα» ραδιοφάσματα (δηλ. Η πυκνότητα ροής αυξάνεται σε μικρότερα μήκη κύματος) είναι γενικά το πιο συμπαγές. Αυτές τείνουν επίσης να είναι «σαφείς» πηγές τύπου.
Όσον αφορά τη διάρκεια της παρατήρησης, είναι απαραίτητο να ληφθούν πολλά ανεξάρτητα δείγματα του μοτίβου σπινθηρισμού. Αυτό συμβαίνει επειδή ο σπινθηρισμός είναι μια στοχαστική διαδικασία και πρέπει να γνωρίζουμε ορισμένα στατιστικά στοιχεία της διαδικασίας προκειμένου να εξαγάγουμε χρήσιμες πληροφορίες. Για γρήγορους σπινθηριστές όπως το PKS 1257-326, μπορούμε να πάρουμε ένα επαρκές δείγμα του μοτίβου σπινθηρισμού από μία μόνο, τυπική 12ωρη συνεδρία παρακολούθησης. Οι αργοί σπινθηριστές πρέπει να παρακολουθούνται για αρκετές ημέρες για να λάβουν τις ίδιες πληροφορίες. Ωστόσο, υπάρχουν κάποια άγνωστα για επίλυση, όπως η μεγάλη ποσότητα της «οθόνης» σκέδασης στο γαλαξιακό διαστρικό μέσο (ISM). Παρατηρώντας σε διαστήματα σε διάστημα ενός ολόκληρου έτους, μπορούμε να λύσουμε αυτήν την ταχύτητα - και το σημαντικότερο, λαμβάνουμε επίσης δισδιάστατες πληροφορίες σχετικά με το μοτίβο σπινθηρισμού και ως εκ τούτου τη δομή της πηγής. Καθώς η Γη περνά γύρω από τον Ήλιο, κόβουμε αποτελεσματικά το μοτίβο σπινθηρισμού σε διαφορετικές γωνίες, καθώς η σχετική ταχύτητα Γης / ISM ποικίλλει κατά τη διάρκεια του έτους. Η ερευνητική μας ομάδα ονόμασε αυτήν την τεχνική «Earth Orbital Synthesis», καθώς είναι ανάλογη με τη «Γήινη περιστροφή σύνθεση», μια τυπική τεχνική στη ραδιοενδομετρία.
ΕΙΜΑΙ: Μια πρόσφατη εκτίμηση για τον αριθμό των αστεριών στον ουρανό υπολόγισε ότι υπάρχουν δέκα φορές περισσότερα αστέρια στο γνωστό σύμπαν από τους κόκκους άμμου στη Γη. Μπορείτε να περιγράψετε γιατί τα αεριωθούμενα αεροπλάνα και οι μαύρες τρύπες είναι ενδιαφέροντα ως αντικείμενα που είναι δύσκολο να επιλυθούν, ακόμη και χρησιμοποιώντας τρέχοντα και μελλοντικά διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Hubble και το Chandra;
ΗΒ: Τα αντικείμενα που μελετάμε είναι μερικά από τα πιο ενεργητικά φαινόμενα στο σύμπαν. Το AGN μπορεί να είναι έως και 1013 (10 με ισχύ 13, ή 10.000 τρισεκατομμύρια) φορές πιο φωτεινό από τον Ήλιο. Είναι μοναδικά «εργαστήρια» για τη φυσική υψηλής ενέργειας. Οι αστροφυσικοί θα ήθελαν να κατανοήσουν πλήρως τις διαδικασίες που εμπλέκονται στο σχηματισμό αυτών των εξαιρετικά ισχυρών πίδακες κοντά στην κεντρική υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Χρησιμοποιώντας σπινθηρισμό για την επίλυση των εσωτερικών περιοχών των ραδιοφωνικών πίδακες, κοιτάζουμε κοντά στο "ακροφύσιο" όπου σχηματίζεται ο πίδακας - πιο κοντά στη δράση από ό, τι μπορούμε να δούμε με οποιαδήποτε άλλη τεχνική!
ΕΙΜΑΙ: Στο ερευνητικό σας έγγραφο, επισημαίνετε ότι το πόσο γρήγορα και πόσο έντονα διαφέρουν τα ραδιοσήματα εξαρτάται από το μέγεθος και το σχήμα της πηγής του ραδιοφώνου, το μέγεθος και τη δομή των σύννεφων αερίου, την ταχύτητα και την κατεύθυνση της Γης καθώς ταξιδεύει γύρω από τον Ήλιο, και την ταχύτητα και την κατεύθυνση στην οποία ταξιδεύουν τα σύννεφα αερίου. Υπάρχουν ενσωματωμένες υποθέσεις σχετικά με το σχήμα του φακού νέφους αερίου ή το σχήμα του παρατηρούμενου αντικειμένου που είναι προσβάσιμο με την τεχνική;
Το δαχτυλίδι νεφέλωμα, αν και δεν είναι χρήσιμο μέσω της απεικόνισης, έχει την εντυπωσιακή εμφάνιση ενός φακού τηλεσκοπίου μακριά. 2.000 έτη φωτός μακριά στην κατεύθυνση του αστερισμού, Λύρα, ο δακτύλιος σχηματίζεται στα τελευταία στάδια της ζωής του εσωτερικού αστεριού, όταν ρίχνει ένα παχύ και διαστελλόμενο εξωτερικό στρώμα αερίου. Πίστωση: NASA Hubble HST
ΗΒ: Αντί να σκεφτόμαστε σύννεφα αερίου, είναι ίσως πιο ακριβές να απεικονίζουμε μια «οθόνη» που αλλάζει φάση ιονισμένου αερίου ή πλάσματος, το οποίο περιέχει μεγάλο αριθμό κυττάρων στροβιλισμού. Η βασική υπόθεση που πηγαίνει στο μοντέλο είναι ότι η κλίμακα μεγέθους των ταραχών διακυμάνσεων ακολουθεί ένα φάσμα ισχύος-νόμου - αυτό φαίνεται να είναι μια λογική υπόθεση, από όσα γνωρίζουμε για τις γενικές ιδιότητες της αναταραχής. Ο στροβιλισμός θα μπορούσε κατά προτίμηση να επιμηκύνεται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, λόγω της δομής του μαγνητικού πεδίου στο πλάσμα, και κατ 'αρχήν μπορούμε να λάβουμε κάποιες πληροφορίες σχετικά με αυτό από το παρατηρούμενο σχέδιο σπινθηρισμού. Λαμβάνουμε επίσης μερικές πληροφορίες από το μοτίβο σπινθηρισμού σχετικά με το σχήμα του παρατηρούμενου αντικειμένου, οπότε δεν υπάρχουν ενσωματωμένες υποθέσεις για αυτό, αν και σε αυτό το στάδιο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μόνο αρκετά απλά μοντέλα για να περιγράψουμε τη δομή της πηγής.
ΕΙΜΑΙ: Είναι οι γρήγοροι σπινθηριστές καλός στόχος για την επέκταση των δυνατοτήτων της μεθόδου;
ΗΒ: Οι γρήγοροι σπινθηριστές είναι καλοί απλώς και μόνο επειδή δεν απαιτούν τόσο πολύ χρόνο παρατήρησης όσο πιο αργούς σπινθηριστές για να λάβουν την ίδια ποσότητα πληροφοριών. Οι τρεις πρώτοι σπινθηριστές «εντός ωρών» μάς έχουν διδάξει πολλά για τη διαδικασία σπινθηρισμού και για το πώς να κάνουμε τη «Γήινη Τροχιά Σύνθεσης».
ΕΙΜΑΙ: Προβλέπονται πρόσθετοι υποψήφιοι για μελλοντικές παρατηρήσεις;
ΗΒ: Οι συνάδελφοί μου και εγώ έχουμε πραγματοποιήσει πρόσφατα μια μεγάλη έρευνα, χρησιμοποιώντας το Very Large Array στο Νέο Μεξικό, για να αναζητήσουμε νέες εκπληκτικές ραδιοφωνικές πηγές. Τα πρώτα αποτελέσματα αυτής της έρευνας, με επικεφαλής τον Δρ Jim Lovell της Εθνικής Διευκόλυνσης Τηλεσκοπίου της Αυστραλίας (ATNF) του CSIRO, δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο Astronomical Journal (Οκτώβριος 2003). Από τις 700 πηγές επίπεδου ραδιοφάσματος που παρατηρήθηκαν, βρήκαμε περισσότερες από 100 πηγές που έδειξαν σημαντική μεταβλητότητα στην ένταση σε διάστημα 3 ημερών. Αναλαμβάνουμε παρατηρήσεις παρακολούθησης για να μάθουμε περισσότερα σχετικά με τη δομή της πηγής σε εξαιρετικά συμπαγείς κλίμακες microarcsecond. Θα συγκρίνουμε αυτά τα αποτελέσματα με άλλες ιδιότητες πηγής, όπως εκπομπή σε άλλα μήκη κύματος (οπτική, ακτινογραφία, ακτίνες-γ) και δομή σε μεγαλύτερες χωρικές κλίμακες, όπως αυτή που φαίνεται με το VLBI. Με αυτόν τον τρόπο ελπίζουμε να μάθουμε περισσότερα σχετικά με αυτές τις πολύ συμπαγείς πηγές θερμοκρασίας υψηλής φωτεινότητας και επίσης, στη διαδικασία, να μάθουμε περισσότερα για τις ιδιότητες του διαστρικού μέσου του δικού μας Galaxy.
Φαίνεται ότι ο λόγος για πολύ γρήγορο σπινθηρισμό σε ορισμένες πηγές είναι ότι η «οθόνη διασποράς» του πλάσματος που προκαλεί το μεγαλύτερο μέρος του σπινθηρισμού είναι αρκετά κοντά, εντός 100 ετών φωτός από το ηλιακό σύστημα. Αυτές οι κοντινές «οθόνες» είναι προφανώς αρκετά σπάνιες. Η έρευνά μας βρήκε πολύ λίγους γρήγορους σπινθηριστές, κάτι που ήταν κάπως εκπληκτικό καθώς δύο από τους τρεις ταχύτερα γνωστούς σπινθηριστές ανακαλύφθηκαν με δόλο. Σκεφτήκαμε ότι μπορεί να υπάρχουν πολλές άλλες τέτοιες πηγές!
Πρωτότυπη πηγή: Περιοδικό Αστροβιολογίας
