다스 베이더의 죽음의 별을 물리 치기위한 동맹의 형성과 비슷한 방식으로 천문학 자들은 10 년 전 천상의 Blazar 망원경 컨소시엄을 구성하여 자연의 죽음의 광선총 (일명 죽음의 문명과는 반대로)을 이해했습니다. GASP는 Nature의“LHC”가 어떻게 작동하는지에 대한 비밀을 밝히는 데 결정적인 역할을했습니다.
KIPAC 입자 천체 물리 및 우주론 연구소 (KIPAC)의 연구원 인 Masaaki Hayashida는 KIPAC 천체 물리학 자 Greg Madejski의 새로운 결과를 발표 한 최근 논문의 해당 저자 인 Kavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC)의 연구원 인 Masaaki Hayashida는 말했다. “그러나 어떻게 생산되고 구성되는지는 잘 이해되지 않았습니다. 우리는 여전히 기본을 이해하려고 노력하고 있습니다.”
Blazars는 우주의 어두운 배경에서 감마선 하늘, 별개의 반점을 지배합니다. 주변의 물질이 블랙홀을“먹이고”블라 자르 중심의 초 거대 블랙홀에 떨어지면이 에너지의 일부를 입자 제트로 우주로 다시 분사합니다.
연구원들은 이러한 제트가 강한 자기장 덩굴손에 의해 함께 유지되는 반면, 제트의 빛은 이러한 얇고 얇은 자기장 "라인"주위에 나선형 입자가 만들어 짐에 따라 이론화되었다.
그러나 지금까지 세부 사항은 비교적 잘 이해되지 않았습니다. 최근의 연구는 제트기의 구조에 대한 일반적인 이해를 뒤집어 놓고이 신비 롭고 강력한 짐승에 대한 새로운 통찰을 보여줍니다.
KIPAC 국장 로저 블랜드 포드 (Roger Blandford)는“이 연구는 제트기의 물리학을 이해하기위한 중요한 단계”라고 말했다. "이 유형의 관찰은 우리가 그들의 해부학을 알아낼 수있게 해줄 것입니다."
연구진은 1 년 동안 관측 한 처녀 자리에 위치한 3C279라는 하나의 특정 제트 제트에 중점을 두어 감마선, X 선, 광학, 적외선 및 라디오와 같은 다양한 파장 대역에서 모니터링했습니다. Blazars가 지속적으로 깜박 거리면서 연구원들은 모든 파장대에서 지속적인 변화를 예상했습니다. 그러나 연중 중반에 연구원들은 제트의 광학 및 감마선 방출에서 눈에 띄는 변화를 관찰했습니다. 감마선의 20 일 동안의 플레어는 제트의 광학 광선의 극적인 변화를 동반했습니다.
모든 편광이 동일하게 혼합 된 빛으로 구성된 대부분의 광학 광은 편광되지 않지만 자기장 선 주위의 에너지 입자가 심하게 구부러져 빛을 편광시킬 수 있습니다. 20 일의 감마선 플레어 동안 제트의 광은 편광을 변경했습니다. 감마선 광의 변화와 광학 편광의 변화 사이의 이러한 시간적 연결은 두 파장대의 광이 제트의 동일한 부분에서 생성됨을 시사한다. 그 20 일 동안, 지역 환경의 어떤 것이 바뀌어 광학과 감마선이 변했습니다.
“우리는 제트 광학 광이 생성되는 위치를 상당히 잘 알고 있습니다. 이제 우리는 감마선과 광학 광이 같은 장소에서 생성된다는 것을 알았으므로 감마선의 출처를 처음으로 결정할 수 있습니다.”라고 Hayashida는 말했습니다.
이 지식은 초 거대 블랙홀이 어떻게 극성 제트를 생성하는지에 대한 광범위한 영향을 미칩니다. 제트기에서 방출되는 대부분의 에너지는 감마선 형태로 빠져 나가고 연구자들은 이전에이 모든 에너지가 블랙홀 근처에서 방출되어야한다고 생각했다. 처음. 그러나 새로운 결과는 광학 광과 마찬가지로 감마선이 블랙홀에서 상대적으로 멀리 방출된다는 것을 나타냅니다. 하야시 다 (Hayashida)와 마데 스키 (Madejski)는 자기 장선이 감마선 형태로 방출되기 전에 블랙홀에서 멀리 떨어진 곳으로 에너지가 이동하도록 도와야한다고 제안했다.
Madejski는“우리가 찾은 것은 기대했던 것과 매우 달랐습니다. “데이터에 따르면 감마선은 예상대로 블랙홀에서 1 일 또는 2 일이 아니라 1 년에 가깝게 생성됩니다. 놀랍습니다.”
제트 라이트 내에서 생성되는 위치를 밝히는 것 외에도, 광학 라이트의 편광의 점진적인 변화는 제트의 전체적인 형태에 대해 예상치 못한 것을 드러냅니다. 제트는 블랙홀에서 멀어 질 때 곡선으로 보입니다.
하야시다는“감마선 플레어 동안 한 지점에서 빛의 강도가 변함에 따라 편광이 약 180도 회전했다”고 말했다. "이것은 전체 제트가 구부러지는 것을 제안합니다."
기포 제트의 내부 작업과 구조에 대한이 새로운 이해는 제트 구조가 새로운 곡선으로 작용하고 제트가 극적으로 휘어지고 가장 에너지가 많은 빛은 블랙홀에서 멀리 떨어진 새로운 제트 구조를 필요로합니다. Madejski 씨는 이것이 이론가들이 들어온 곳이라고 말했다.“우리의 연구는 이론가들에게 매우 중요한 도전을 제기합니다. 블랙홀에서 에너지를 멀리 운반 할 수있는 제트기를 어떻게 만들 것입니까? 그러면 어떻게 감지 할 수 있습니까? 자기장 라인을 고려하는 것은 간단하지 않습니다. 관련 계산은 분석하기가 어렵고 매우 복잡한 수치 체계로 해결해야합니다.”
스탠포드 대학교 아인슈타인 연구원이자 자화 제트 형성 전문가 인 이론가 인 조나단 맥키 니 (Jonathan McKinney)는 그 결과가 답변만큼 많은 문제를 제기한다는 데 동의한다. “이 제트기들에 대한 오랜 논란이있었습니다 – 정확히 감마선 방출이 어디에서 오는가에 관한 것입니다. 이 연구는 가능한 제트 모델의 유형을 제한합니다.”라고 최근 연구와 관련이없는 McKinney는 말했습니다. "이론가의 관점에서 볼 때, 우리가 모델을 다시 생각해야한다는 것을 기쁘게 생각합니다."
이론가들이 새로운 관측이 제트의 작동 방식에 어떻게 적합한 지 고려함에 따라, Hayashida, Madejski 및 기타 연구팀은 계속해서 더 많은 데이터를 수집 할 것입니다. Madejski는“이를 더 잘 이해하기 위해 모든 유형의 빛에 대해 그러한 관측을 수행해야 할 필요성이 분명히 있습니다. “이 유형의 연구를 수행하려면 막대한 양의 조정이 필요합니다. 여기에는 약 20 명의 망원경으로 이루어진 250 명 이상의 과학자와 데이터가 포함되었습니다. 하지만 그만한 가치가있다."
이 연구와 미래의 다중 파장 연구를 통해 이론가들은 우주의 가장 큰 가속기가 어떻게 작동하는지에 대한 모델을 만들 수있는 새로운 통찰력을 갖게 될 것입니다. 다스 베이더는이 연구 결과에 대한 모든 접근이 거부되었습니다.
출처 : DOE / SLAC National Accelerator Laboratory Press Release, 2010 년 2 월 18 일호 Nature.
