หลุมดำ: ไขปริศนาโดยทีมเจ็ตส์

ข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ เกี่ยวกับสัตว์ประหลาดที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล

ท้องฟ้าในพื้นที่รังสีแกมมาถ่ายโดยหอสังเกตการณ์ดาวเทียม Fermi (พื้นหลัง) ภาพที่ใช้แสดงภาพของเครื่องบินไอพ่นของแกนกาแลคซีแอคทีฟที่เลือกในช่วงคลื่นวิทยุ © Matthias Kadler ทีม NASA / DOE / Fermi LAT
อ่านออกเสียง

หลุมดำไม่เพียงสามารถดูดสสารด้วยความหิวที่ไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย แต่ยังทิ้งมันด้วยพลังงานสูง - ในรูปแบบของสสารที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งเรียกว่าไอพ่น เครื่องบินไอพ่นเหล่านี้มีความเร็วเกือบถึงแสงและถือเป็นวัตถุที่มีพลังมากที่สุดในจักรวาล ทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศพบว่าหลุมดำที่มีไอพ่นที่ทรงพลังที่สุดและเร็วที่สุดก็ปล่อยรังสีแกมม่าที่แข็งแกร่งที่สุดออกมา

ผลการวิจัยของโครงการ MOJAVE - การตรวจสอบเจ็ตส์ในนิวเคลียสกาแลกติกแบบแอคทีฟด้วยการทดลอง VLBA - อธิบายโดยนักวิจัยนำโดยศาสตราจารย์แมทธิวลิสเตอร์มหาวิทยาลัยเพอร์ดู, สหรัฐอเมริกา, ยูริโควาเวฟ, สถาบัน Max Planck, Remeis-Sternwarte หรือจาก Erlangen Center for Astroparticle Physics (ECAP) ของมหาวิทยาลัย Erlangen-Nuremberg ในวารสาร "Astrophysical Journal Letters" ตีพิมพ์

กล้องโทรทรรศน์วิทยุเป็นแว่นขยาย

สำหรับการสืบสวนนักวิทยาศาสตร์รวมกันเป็นครั้งแรกที่สองของเครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ทันสมัยที่สุดในโลกและได้รับภาพที่มีคุณภาพอย่างที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน: นักวิจัยประเมินผลในมือข้างหนึ่งซึ่งตีพิมพ์ผลแรกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi-Large กล้องถ่ายภาพท้องฟ้าทั้งวันวันละหลายครั้งเพื่อตรวจสอบปรากฏการณ์ที่ไม่ธรรมดาและเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของเอกภพเช่นพัลซาร์หรือการระเบิดของหลุมดำและแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาอื่น ๆ

ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ VLBA - อาเรย์พื้นฐานที่ยาวมาก - ระบบของกล้องโทรทรรศน์วิทยุสิบตัวในทวีปอเมริกาเหนือนักดาราศาสตร์ MOJAVE ก็สังเกตเห็นการเปล่งคลื่นวิทยุของเจ็ตส์ซึ่งสว่างในช่วงคลื่นนี้ VLBA ทำให้สามารถดูวัตถุที่สว่างที่สุดในจักรวาลด้วยความละเอียดสูงสุดที่เป็นไปได้

กล้องโทรทรรศน์วิทยุดูเหมือนแว่นขยาย ด้านล่างเขารายละเอียดของกิจกรรมที่มีพลังเหล่านี้ในกาแลคซีไกลโพ้นปรากฏขึ้นราวกับว่าพวกเขากำลังเกิดขึ้นในย่านจักรวาลของเราทันที "Kadler อธิบาย แสดงผล

ก๊าซเบา - เร็วไหลจากใจกลางกาแลคซี

นักวิจัยได้สังเกตหลุมดำที่อยู่ในพื้นที่หลักของกาแลคซีที่อยู่ไกลออกไปซึ่งหนักกว่าดวงอาทิตย์ของเราประมาณหนึ่งพันล้านเท่า เนื่องจากมวลขนาดใหญ่พวกมันจึงมีอิทธิพลอย่างมากต่อสภาพแวดล้อมและดึงดูดดาวแก๊สและฝุ่น ดังนั้นหลุมดำจึงสร้างสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบแก๊สและรวมเข้าไปในเจ็ทของแสงที่เกือบเร็วเท่ากับฟ้าผ่า

ทีมวิจัยระบุขอบเขตการก่อตัวของเจ็ตส์ใกล้หลุมดำอย่างชัดเจนว่าเป็นแหล่งกำเนิดของรังสีวิทยุและแกมมา เมื่อปรากฎว่าหลุมดำที่มีรังสีแกมมาที่แข็งแกร่งโดยเฉพาะยังปล่อยคลื่นวิทยุมากขึ้นมีขนาดกะทัดรัดและเร็วกว่าในแหล่งที่ไม่มีรังสีแกมม่าที่ตรวจจับได้

ปริศนาสากลยังไม่ได้รับการแก้ไข

นักดาราศาสตร์พยายามมานานหลายทศวรรษในการถอดรหัสโครงสร้างและองค์ประกอบของเครื่องบินไอพ่นพลังเหล่านี้ ข้อมูลเชิงลึกใหม่นี้ช่วยให้เข้าใจว่ากระบวนการที่รุนแรงและมีพลังที่สุดในจักรวาลเกิดขึ้นได้อย่างไร

อย่างไรก็ตามยังต้องแก้ไขส่วนต่อไปของปริศนาสากล: ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Fermi ยังเป็นแหล่งของรังสีแกมมาที่แข็งแกร่งในท้องฟ้าซึ่งพบว่าไม่มีคลื่นวิทยุหรือแสงที่มองเห็นและธรรมชาติของพวกมันยังไม่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์ rtคือ

อย่างไรก็ตามแฟร์มีและมุมมองที่ใช้ร่วมกันของเอกภพของ VLBA สนับสนุนให้นักดาราศาสตร์สำรวจปริศนาที่น่าสนใจมากขึ้นและคาดว่าจะมีการค้นพบที่น่าตื่นเต้นใหม่ ๆ

(idw - มหาวิทยาลัย Erlangen-N rnberg, 24.04.2009 - DLO)