Αστρονομία χωρίς τηλεσκόπιο - Blazar Jets

Pin
Send
Share
Send

Πολικοί πίδακες βρίσκονται συχνά γύρω από αντικείμενα με περιστρεφόμενους δίσκους συσσώρευσης - οτιδήποτε από αστέρια που σχηματίζονται πρόσφατα έως γηράσκοντα αστέρια νετρονίων. Στην τελευταία περίπτωση, τα αεριωθούμενα αεροπλάνα που αναδύονται από ενεργούς γαλαξίες, όπως τα κβάζαρ, με τα αεριωθούμενα αεροπλάνα τους να είναι προσανατολισμένα κατά προσέγγιση στη Γη, ονομάζονται σακάκια.

Η φυσική στην οποία βασίζεται η παραγωγή πολικών αεριωθούμενων αεροσκαφών σε οποιαδήποτε κλίμακα δεν είναι πλήρως κατανοητή. Είναι πιθανό οι περιστρεφόμενες μαγνητικές γραμμές δύναμης, που δημιουργούνται μέσα σε έναν περιστρεφόμενο δίσκο αύξησης, να διοχετεύουν πλάσμα από το συμπιεσμένο κέντρο του δίσκου αύξησης στα στενά πίδακα που παρατηρούμε. Αλλά ακριβώς ποια είναι η διαδικασία μεταφοράς ενέργειας που δίνει στο υλικό του αεριωθούμενου αέρα την ταχύτητα διαφυγής που απαιτείται για να ξεπεραστεί, εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο συζήτησης.

Στις ακραίες περιπτώσεις δίσκων αύξησης της μαύρης τρύπας, το υλικό πίδακας αποκτά ταχύτητες διαφυγής κοντά στην ταχύτητα του φωτός - κάτι που απαιτείται για να διαφύγει το υλικό από την περιοχή μιας μαύρης τρύπας. Οι πολικοί πίδακες που εκτοξεύονται με τέτοιες ταχύτητες συνήθως ονομάζονται σχετικιστικοί πίδακες.

Οι σχετικιστικοί πίδακες από blazars μεταδίδονται ενεργητικά σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα - όπου τα επίγεια ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να πάρουν την ακτινοβολία χαμηλής συχνότητας, ενώ τα διαστημικά τηλεσκόπια, όπως το Fermi ή το Chandra, μπορούν να πάρουν ακτινοβολία υψηλής συχνότητας. Όπως μπορείτε να δείτε από την κύρια εικόνα αυτής της ιστορίας, το Hubble μπορεί να πάρει οπτικό φως από έναν από τους πίδακες του M87 - αν και οι επίγειες οπτικές παρατηρήσεις μιας «περίεργης ευθείας ακτίνας» από το M87 καταγράφηκαν ήδη από το 1918.

Μια πρόσφατη ανασκόπηση των δεδομένων υψηλής ανάλυσης που ελήφθησαν από την πολύ μακρά βασική ιντερφερομετρία (VLBI) - που περιλαμβάνει την ενσωμάτωση εισόδων δεδομένων από γεωγραφικά απομακρυσμένα πιάτα ραδιο τηλεσκοπίου σε μια τεράστια συστοιχία εικονικών τηλεσκοπίων - παρέχει λίγο περισσότερη εικόνα (αν και μόνο λίγο) στη δομή και δυναμική των πίδακες από ενεργούς γαλαξίες.

Η ακτινοβολία από τέτοιους πίδακες είναι σε μεγάλο βαθμό μη θερμική (δηλαδή όχι άμεσο αποτέλεσμα της θερμοκρασίας του υλικού πίδακα). Οι εκπομπές ραδιοφώνου πιθανότατα προκύπτουν από εφέ συγχροντρόν - όπου τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γρήγορα μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο εκπέμπουν ακτινοβολία σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, αλλά γενικά με αιχμή στα μήκη ραδιοκυμάτων. Το αντίστροφο φαινόμενο Compton, όπου μια σύγκρουση φωτονίου με ένα ταχέως κινούμενο σωματίδιο προσδίδει περισσότερη ενέργεια και συνεπώς υψηλότερη συχνότητα σε αυτό το φωτονίο, μπορεί επίσης να συμβάλει στην ακτινοβολία υψηλότερης συχνότητας.

Εν πάση περιπτώσει, οι παρατηρήσεις του VLBI υποδηλώνουν ότι οι πίδακες blazar σχηματίζονται σε απόσταση μεταξύ 10 ή 100 φορές της ακτίνας της υπερμεγέθης μαύρης τρύπας - και οποιεσδήποτε δυνάμεις λειτουργούν για την επιτάχυνσή τους σε σχετικές ταχύτητες, μπορούν να λειτουργούν μόνο σε απόσταση 1000 φορές την ακτίνα. Τα αεροσκάφη μπορούν στη συνέχεια να εκπέμπουν σε αποστάσεις ελαφρού έτους, ως αποτέλεσμα αυτής της αρχικής ώθησης της ορμής.

Τα μπροστινά σοκ μπορούν να βρεθούν κοντά στη βάση των πίδακες, τα οποία μπορεί να αντιπροσωπεύουν σημεία στα οποία η μαγνητικά καθοδηγούμενη ροή (ροή Poynting) εξασθενεί στην κινητική ροή μάζας - αν και οι μαγνητοϋδροδυναμικές δυνάμεις συνεχίζουν να λειτουργούν για να διατηρήσουν το τζετ σε συμπαγή (δηλαδή περιέχεται σε μια στενή δέσμη) αποστάσεις φωτός έτους.

Αυτό ήταν περίπου όσο κατάφερα να μαζέψω από αυτό το ενδιαφέρον, αν και μερικές φορές πυκνό χαρτί.

Περαιτέρω ανάγνωση: Lobanov, A. Φυσικές ιδιότητες των αεριωθούμενων πίδακες από παρατηρήσεις VLBI.

Pin
Send
Share
Send