Astrofysikere bærer 3D-briller for at se kvasarer

Et team af forskere fra Rusland og Grækenland rapporterer en måde at bestemme oprindelsen og naturen af ​​kvasarlys ved dets polarisering. Den nye tilgang er analog med den måde, hvorpå biografbriller producerer et 3-D-billede ved at fodre hvert øje med lyset fra en bestemt polarisering, enten vandret eller lodret. Forfatterne af den nylige undersøgelse i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society formået at skelne mellem lyset, der kommer fra forskellige dele af kvasarer - deres diske og jetfly - ved at skelne dets distinkte polariseringer.

Aktive galaktiske kerner, også kendt som kvasarer, er massive sorte huller med stof, der kredser om dem. De udsender to modsat rettede plasmastråler, der rejser ud i rummet tæt på lysets hastighed.

Ethvert massivt sort hul har stof i kredsløb om det, langsomt falder mod det og udsender lys. Denne sag danner, hvad der er kendt som en accretion disk. På grund af en mekanisme, der endnu ikke er fuldt ud forstået, en del af sagen, der nærmer sig det sorte hul, undslipper. Det accelereres til enorme hastigheder og udstødes langs det sorte huls rotationsakse i form af to symmetriske stråler af varmt plasma. Når en kvasar observeres, strålingen opfanget af et teleskop kommer fra jetflyene, accretion disken, og også fra stjernerne, støv og gas i værtsgalaksen.

At studere galaktiske kerner, forskere bruger en række teleskoper. Tidligere forskning havde vist, at delene af en kvasar udsender to forskellige slags lys, teknisk betegnet som distinkt polariseret lys.

De fleste af teleskoperne opererer i det optiske område og ser en galaktisk kerne som en lille fjern prik. De kan ikke fortælle, hvilken del af kvasaren lyset kommer fra, og hvor strålen peger, hvis det tilfældigvis er lyskilden. Alt hvad et optisk teleskop kan gøre er at måle lysets polarisering, som har vist sig at indeholde spor om oprindelsen af ​​den stråling.

Radioteleskoper tilbyder en meget bedre opløsning og producerer et billede, der afslører strålens retning. Imidlertid, disse teleskoper opfanger ingen stråling fra den mest interessante centrale region, som inkluderer accretion disken.

Astrofysikerne var derfor nødt til at kombinere styrkerne ved begge typer teleskoper for at få et detaljeret billede af kvasarer.

Yuri Kovalev, der leder MIPT Laboratory of Fundamental and Applied Research of the Relativistic Objects of the Universe, sagde, "Den kendsgerning, at jetstråling var polariseret, var kendt. Vi kombinerede data opnået med radio- og optiske teleskoper, og viste, at polariseringen er rettet langs strålen. Konklusionen fra dette er, at varmt plasma skal bevæge sig i et magnetfelt, der er viklet som en fjeder."

Men der er mere til det. "Det viste sig, at ved at måle polariseringen af ​​lyset opfanget af teleskopet, vi kan se, hvilken del af strålingen der kom fra strålen og bestemme dens retning, " medforfatter Alexander Plavin sagde. "Dette er analogt med, hvordan 3-D-briller gør det muligt for hvert øje at se et andet billede. Der er ingen anden måde at få sådan information om disken og jetfly med et optisk teleskop."

Resultaterne er vigtige for modellering af sorte huls adfærd, studere accretion diske, og forstå mekanismen, der accelererer partikler til næsten lysets hastighed i aktive galaktiske kerner.