ในลักษณะที่คล้ายกับการก่อตัวของพันธมิตรเพื่อเอาชนะ Death Death ของดาร์ ธ เวเดอร์มากกว่าหนึ่งทศวรรษที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้จัดตั้งกลุ่มกล้องโทรทรรศน์ทั่วโลก Blazar Telescope เพื่อทำความเข้าใจปืนเรย์ Death's Nature (aka และตรงกันข้ามกับชื่อที่ทำให้เกิดความตาย GASP ได้พิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญต่อการไขความลับในการทำงานของ“ LHC” ของ Nature
“ ในฐานะที่เป็นตัวเร่งที่ใหญ่ที่สุดของเอกภพเครื่องบินไอพ่น blazar มีความสำคัญที่จะต้องเข้าใจ” Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC) นักวิจัยเพื่อน Masaaki Hayashida ผู้เขียนบทความล่าสุดนำเสนอผลงานใหม่กับ KIPAC Astrophysicist Greg Madejski “ แต่วิธีการผลิตและวิธีการจัดโครงสร้างนั้นไม่เป็นที่เข้าใจ เรายังคงต้องการเข้าใจพื้นฐาน "
Blazars ครองท้องฟ้าแกมมาเรย์จุดแยกบนฉากหลังที่มืดของจักรวาล เมื่อสสารใกล้เคียงตกลงสู่หลุมดำมวลยวดยิ่งตรงใจกลางของ blazar“ ให้อาหาร” หลุมดำมันจะสเปรย์พลังงานบางส่วนออกไปสู่จักรวาลในรูปแบบของอนุภาค
ก่อนหน้านี้นักวิจัยได้ตั้งทฤษฎีว่าเครื่องบินไอพ่นดังกล่าวจัดขึ้นโดยสายเอ็นของสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งในขณะที่แสงของเจ็ทถูกสร้างขึ้นโดยอนุภาคที่หมุนวนรอบ ๆ สนามแม่เหล็กที่มีเส้นบาง ๆ เหล่านี้
กระนั้นจนถึงตอนนี้รายละเอียดต่าง ๆ ก็ค่อนข้างแย่ การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ทำให้ความเข้าใจในโครงสร้างของเจ็ทดีขึ้นเผยให้เห็นความเข้าใจใหม่ ๆ เกี่ยวกับสัตว์ลึกลับที่ทรงพลัง
“ งานนี้เป็นก้าวสำคัญในการเข้าใจฟิสิกส์ของเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้” ผู้อำนวยการ KIPAC Roger Blandford กล่าว “ มันเป็นการสังเกตแบบนี้ที่จะทำให้เราสามารถเข้าใจกายวิภาคของพวกเขาได้”
ในช่วงเวลาหนึ่งปีของการสำรวจนักวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่กลุ่ม blazar jet หนึ่งตัวคือ 3C279 ซึ่งอยู่ในกลุ่มดาวราศีกันย์ (Virgo) และเฝ้าสังเกตมันในคลื่นที่แตกต่างกันหลายอย่าง Blazars สั่นไหวอย่างต่อเนื่องและนักวิจัยคาดว่าการเปลี่ยนแปลงคลื่นอย่างต่อเนื่องในทุกคลื่น อย่างไรก็ตามในช่วงกลางปีที่ผ่านมานักวิจัยได้สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งในการฉายแสงและการแผ่รังสีแกมม่าของเจ็ท: เปลวไฟรังสีแกมม่าที่ยาวนาน 20 วันนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในแสงของเจ็ท
แม้ว่าแสงแสงส่วนใหญ่จะไม่มีขั้ว - ประกอบด้วยแสงที่มีการรวมกันของโพลาไรซ์เท่า ๆ กัน แต่การโค้งงอของอนุภาคพลังรอบขั้วสนามแม่เหล็กก็สามารถทำให้เกิดแสงได้ ในช่วงรังสีแกมม่า 20 วันแสงแสงจากเจ็ทเปลี่ยนโพลาไรซ์ การเชื่อมต่อชั่วคราวระหว่างการเปลี่ยนแปลงของแสงแกมมาและการเปลี่ยนแปลงในโพลาไรซ์ออปติคัลแสดงให้เห็นว่าแสงในทั้งสองคลื่นถูกสร้างขึ้นในส่วนเดียวกันของเจ็ท ในช่วง 20 วันที่มีอะไรบางอย่างในสภาพแวดล้อมท้องถิ่นเปลี่ยนไปทำให้ทั้งแสงและรังสีแกมม่าแตกต่างกันไป
“ เรามีความคิดที่ดีเกี่ยวกับสถานที่ในการสร้างแสงออปติคัลเจ็ท ตอนนี้เรารู้แล้วว่ารังสีแกมม่าและแสงแสงถูกสร้างขึ้นในที่เดียวกันเราสามารถตรวจสอบได้ว่ารังสีแกมม่ามาจากที่ใดเป็นครั้งแรก” ฮายาชิดะกล่าว
ความรู้นี้มีความหมายกว้างไกลเกี่ยวกับวิธีที่หลุมดำมวลมหาศาลผลิตไอพ่นขั้วโลก พลังงานส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาจากเจ็ทหนีออกมาในรูปของรังสีแกมม่าและก่อนหน้านี้นักวิจัยคิดว่าพลังงานทั้งหมดนี้จะต้องถูกปล่อยออกใกล้หลุมดำใกล้กับที่สสารไหลเข้าไปในหลุมดำให้พลังงานใน ที่แรก. แต่ผลลัพธ์ใหม่ชี้ให้เห็นว่า - เหมือนแสงแสง - รังสีแกมมาถูกปล่อยออกมาค่อนข้างไกลจากหลุมดำ Hayashida และ Madejski กล่าวว่าในทางกลับกันแสดงว่าเส้นสนามแม่เหล็กจะต้องช่วยให้พลังงานเดินทางไกลจากหลุมดำก่อนที่มันจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของรังสีแกมม่า
“ สิ่งที่เราพบแตกต่างจากสิ่งที่เราคาดหวังมาก” Madejski กล่าว “ ข้อมูลชี้ให้เห็นว่ารังสีแกมมานั้นไม่ได้เกิดขึ้นจากหลุมดำหนึ่งหรือสองวัน (อย่างที่คาดไว้) แต่ใกล้ถึงหนึ่งปีแสง ช่างน่าประหลาดใจจริงๆ”
นอกเหนือจากการเปิดเผยตำแหน่งของแสงเจ็ทแล้วการเปลี่ยนแปลงขั้วแสงของแสงแบบค่อยเป็นค่อยไปยังเผยให้เห็นบางสิ่งที่ไม่คาดคิดเกี่ยวกับรูปร่างโดยรวมของเจ็ท: เจ็ทดูเหมือนจะโค้งเมื่อเดินทางออกจากหลุมดำ
“ จนถึงจุดหนึ่งในช่วงที่รังสีแกมม่าลุกโพลาไรเซชันจะหมุนประมาณ 180 องศาเมื่อความเข้มของแสงเปลี่ยนไป” ฮายาชิดะกล่าว “ นี่แสดงให้เห็นว่าเจ็ทโค้งทั้งหมด”
ความเข้าใจใหม่ของการทำงานภายในและการสร้างเจ็ต blazar ต้องใช้รูปแบบการทำงานใหม่ของโครงสร้างของเจ็ทซึ่งหนึ่งในนั้นเจ็ทโค้งอย่างมากและแสงที่มีพลังมากที่สุดกำเนิดมาจากหลุมดำ Madejski กล่าวว่าเป็นที่ที่นักทฤษฎีเข้ามา“ การศึกษาของเราก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญมากสำหรับนักทฤษฎี: คุณจะสร้างเครื่องบินเจ็ทที่อาจนำพาพลังงานมาจากหลุมดำได้อย่างไร? แล้วเราจะตรวจจับได้อย่างไร การคำนึงถึงเส้นสนามแม่เหล็กนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย การคำนวณที่เกี่ยวข้องนั้นยากที่จะทำการวิเคราะห์และต้องแก้ไขด้วยรูปแบบตัวเลขที่ซับซ้อนมาก”
นักทฤษฎีโจนาธานแมคคินนีย์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดไอน์สไตน์เพื่อนและผู้เชี่ยวชาญในการสร้างเครื่องบินไอพ่นแม่เหล็กยอมรับว่าผลลัพธ์นั้นก่อให้เกิดคำถามมากมายตามที่พวกเขาตอบ “ มีการโต้เถียงกันมานานเกี่ยวกับเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้ - ที่มาของการปล่อยรังสีแกมม่า งานนี้เป็นการ จำกัด ประเภทของเจ็ทโมเดลที่เป็นไปได้” แม็คคินนีย์ผู้ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้กล่าว “ จากมุมมองของนักทฤษฎีฉันรู้สึกตื่นเต้นเพราะมันหมายความว่าเราต้องคิดใหม่แบบจำลองของเรา”
ตามที่นักทฤษฎีพิจารณาว่าการสังเกตใหม่นั้นสอดคล้องกับโมเดลของเจ็ตทำงานอย่างไร Hayashida, Madejski และสมาชิกคนอื่น ๆ ของทีมวิจัยจะรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมต่อไป “ มีความต้องการที่ชัดเจนในการดำเนินการสังเกตดังกล่าวในทุกประเภทของแสงเพื่อทำความเข้าใจกับสิ่งนี้ดีกว่า” Madejski กล่าว “ ต้องใช้การประสานงานจำนวนมหาศาลเพื่อการศึกษาประเภทนี้ซึ่งรวมถึงนักวิทยาศาสตร์และข้อมูลมากกว่า 250 คนจากกล้องโทรทรรศน์ประมาณ 20 ตัว แต่มันก็คุ้มค่า”
ด้วยการศึกษาแบบหลายช่วงคลื่นนี้และในอนาคตนักทฤษฎีจะมีความเข้าใจใหม่ในการสร้างแบบจำลองการทำงานของเครื่องเร่งความเร็วที่ใหญ่ที่สุดในเอกภพ Darth Vader ถูกปฏิเสธไม่ให้เข้าถึงผลการวิจัยเหล่านี้ทั้งหมด
แหล่งที่มา: แถลงข่าวของ DOE / SLAC National Accelerator Laboratory ซึ่งเป็นบทความในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2010
