Vedci vyriešili 40 ročnú záhadu najjasnejších objektov na oblohe: Ako vznikajú prúdy blazarov
Blazary sú supermasívne čierne diery pohlcujúce obrovské množstvo hmoty, ktorá sa nachádza okolo nich.
Blazary sa považujú za najjasnejšie objekty, aké astronómovia pozorujú na oblohe. Sú to supermasívne čierne diery vo vzdialených galaxiách, ktoré pohlcujú hmotu z akrečného disku okolo nich. Popri tom vylučujú mimoriadne silné prúdy častíc, ktoré vychádzajú z pólov čiernej diery kolmo na disk.
Tento objekt sa stáva mimoriadne jasným v prípade, že jeden z prúdov mieri priamo na Zem. Pre vedcov dlhú dobu predstavovali blazary kozmickú záhadu, pretože si nevedeli vysvetliť, ako naberajú častice v prúdoch tak vysoké energie.
„Desaťročia sa vedci pýtali: Ako sa častice v týchto prúdoch urýchľujú na také vysoké energie?“
Viac svetla do problému priniesol vedecký prístroj IXPE (pozn. redakcie: Imaging X-Ray Polarimetry Explorer). Vedci z University of Turku, sa v spolupráci s ďalšími vedeckými inštitúciami priblížili k riešeniu záhady, ktorá má už 40 rokov.
„Konečne sme získali všetky časti skladačky a odhalili, čo sa v tomto prípade deje,“ vysvetľuje Yannis Liodakis, vedúci novej práce.
IXPE je satelit, ktorý dokáže merať polarizáciu röntgenového žiarenia. Presnejšie povedané, tento satelit meria priemerný smer a intenzitu elektrického poľa svetelných vĺn, z ktorých sa röntgenové lúče skladajú. Ide o charakteristiky, ktoré pozemné teleskopy zaznamenať nedokážu, pretože rontgenové lúče naša atmosféra pohlcuje.
„Prvé merania röntgenovej polarizácie tejto triedy zdrojov umožnili po prvýkrát priame porovnanie s modelmi vyvinutými na základe pozorovania iných frekvencií svetla, od rádiových po vysokoenergetické gama lúče,“ povedala Immacolata Donnarumma, jedna z autoriek štúdie.
Rázová vlna
V rámci novej štúdie sa vedci zamerali na blazar menom Markarian 501, ktorý sa nachádza v jadre veľkej eliptickej galaxie. Srdce galaxie pozoroval satelit po dobu troch dní v marci tohto roku, potom sa pozrel na blazar ešte raz o dva týždne. Počas pozorovaní sledovali čiernu dieru aj ďalšie teleskopy vo vesmíre a na Zemi.
Neprehliadnite
Vedci zachytili pozorovania v optickom, röntgenovom a rádiovom spektre. Dôležité boli pozorovania, ktoré vykonal teleskop Nordic Optical Telescope. Ten umožnil vedcom dať rontgenové dáta do perspektívy.
„Teleskop NOT bol vždy základom v polarizačných štúdiách blazarov,“ tvrdí Jenni Jormanainen, ktorá viedla analýzu pozorovaní teleskopu Nordic Optical Telescope.
V rámci obšírneho výskumu si vedci všimli, že röntgenové svetlo je polarizované viac než svetlo v optickom spektre a to je viac polarizované ako rádiové žiarenie. Všetko polarizované žiarenie však smerovalo rovnakým smerom, ktorý bol rovnaký ako smer prúdu čiernej diery. Získané dáta následne porovnávali s počítačovými simuláciami a nakoniec získali možný scenár.
Získané informácie najviac sedia so scenárom, podľa ktorého častice v prúde zrýchli rázová vlna. Pre tých, ktorí nevedia, tak rázová vlna je silná tlaková vlna v akomkoľvek elastickom médiu, ktorá spôsobujú prudké zmeny tlaku. Generuje sa, keď sa niečo pohybuje rýchlejšie ako rýchlosť zvuku okolitého materiálu, napríklad keď v atmosfére našej Zeme preletí nadzvukový prúd. Autori štúdie nezisťovali pôvod tejto vlny, ktorý ostáva stále záhadou. Predpokladá sa však, že určité narušenia v prúde spôsobia, že časť prúdu sa zrýchli na supersonickú rýchlosť. Mohlo by to byť výsledkom zrážok častíc s vysokou energiou v prúde alebo náhlych zmien tlaku v prúde, myslia si vedci.
Častice v prúde najprv vyžarujú röntgenové žiarenie, pretože sú extrémne energetické. Keď sa nachádzajú ďalej od čiernej diery, energiu strácajú. Potom začínajú vyžarovať optické žiarenie a následne rádiové vlny. Vedci pokračujú v pozorovaní blazaru Markarian 501 a pokúsia sa zistiť, či sa polarizácia prúdov postupom času zmení.
Komentáre