Sanatçının Cygnus A anlayışı, merkezinden fırlayan jetlerle toz ve moloz yığınıyla çevrili. Manyetik alanlar, galaksinin çekirdeğindeki süper kütleli kara deliğin yakınında tozu hapsederek resmedilmiştir. Bu ilk çalışma, radyo ses yüksekliğinin polarizasyonla daha geniş karşılaştırmasını motive etti ve bileşik veri setine dahil edildi. Kredi: NASA/SOFYA/Lynette Cook
Manyetik Alanlar Karadeliklerin Galaksilerin Daha Derinlerine Ulaşmasına Yardımcı Olur
Kara delikler potansiyel olarak çevrelerindeki galaksiler üzerinde düşündüğümüzden daha büyük bir etkiye sahiptir. Ve Kızılötesi Astronomi için Stratosfer Gözlemevi (SOFYA) etkilerine bakmanın yeni bir yolunu sağladı.
Aktif galaktik çekirdekler (AGN) – bir galaksinin süper kütlesini barındıran merkezi bölgesi Kara delik — ne kadar güçlü bir jet ürettikleri ve maddeyi ışık hızına yakın bir hızla uzaklaştırdıklarına göre sınıflandırılırlar. Jetler çoğunlukla radyo dalga boylarında görülebildiğinden, radyo yüksek veya radyo sessiz olarak tanımlanırlar.
Bir araştırma bilimcisi olan Enrique Lopez-Rodriguez, “Bazı AGN’lerin çok güçlü radyo jetlerine sahip olduğunu ve bazılarının olmadığını, tüm AGN’lerin özünde aynı olmasına rağmen – hepsinin merkezinde süper kütleli bir kara delik ve artan kütleye sahip olduğunu görüyoruz” dedi. Stanford Üniversitesi’nin Kavli Parçacık Astrofiziği ve Kozmoloji Enstitüsü’nde ve yeni SOFIA bulgusunun baş yazarı. “Bazılarının neden bu kadar güçlü olduğunu ve bazılarının olmadığını anlamıyoruz.”
Şimdi, SOFIA’yı kullanan Lopez-Rodriguez ve ekibi, AGN’den gelen kızılötesi ışığın kutuplaşmasının radyo sesleriyle birlikte arttığını ve kara delik özelliklerini incelemek için yeni bir yol sağladığını buldu.
SOFIA, bir test uçuşu sırasında teleskop kapısı açıkken karla kaplı Sierra Nevada dağlarının üzerinde süzülüyor. SOFIA, değiştirilmiş bir Boeing 747SP uçağıdır. SOFIA, 2014 yılında tam operasyonel kapasiteye ulaştı ve son bilim uçuşunu 29 Eylül 2022’de tamamladı. Kredi: NASA/Jim Ross
2018 SOFIA’nın, bilinen en güçlü radyo-yüksek sesli AGN olan Cygnus A’dan gelen kızılötesi ışığın yüksek oranda polarize olduğunu keşfetmesinden motive olan araştırmacılar, kızılötesi polarizasyon ile radyo gürültüsü arasında bir ilişki olup olmadığını belirlemek için SOFIA ile bir takip gözlem programı geliştirdiler. ve öyleyse, neden. Dördü radyo sesli ve beşi radyo sessiz olmak üzere toplam dokuz AGN’nin manyetik alanlarına baktılar.
Gökbilimciler, SOFIA’nın ışık polarizasyonu gözlemlerinden bölgedeki manyetik alanın yapısını çıkarsayabilir. Lopez-Rodriquez ve ekibinin incelediği AGN örneğinde bu kutuplaşmalar, radyo gürültülü AGN’de – güçlü jetlere sahip AGN’de – AGN’nin ekvatoru boyunca jetlere dik halka şeklinde bir manyetik alan olduğunu gösteriyor. Yalnızca yüksek sesli AGN’nin bu kadar güçlü bir toroidal manyetik alana sahip olması, alanın enerjinin içe doğru aktarılmasına yardımcı olduğunu ve kara deliği ev sahibi galaksiden gelen maddeyle beslediğini gösterir. Jetler ne kadar güçlü olursa, manyetik alan o kadar güçlü olur ve sistemde o kadar fazla enerji olur.
Grup, sonucun gücüne şaşırdı.
Lopez-Rodriguez, “Bunu umuyorduk ama bu kadar güzel bir korelasyon beklemiyorduk” dedi. “Arkasında anlamadığımız çok fazla fizik var ve geleceğin hidromanyetik modellerine ihtiyaç var.”
Bu nesnelerin arkasındaki pek çok bilim açıklanmamış olsa da, sonuç, kara deliklerin potansiyel olarak galaksi evrimini ve jet üretimini astronomların daha önce fark ettiğinden çok daha fazla etkilediğini gösteriyor. Gökbilimciler tipik olarak yerçekimini süper kütleli karadelikleri etkileyen tek kuvvet olarak görse de, bu çalışma manyetik alanların ana galaksilerindeki karadelikler ve madde arasındaki arayüzde köprü kurmaya yardımcı olabileceğini gösteriyor. Bu manyetik alanların yardımıyla, karadelikler yalnızca etraflarındaki maddeyi etkilemekle kalmaz, aynı zamanda galakside daha da uzak mesafelerde çalışabilirler.
SOFYA ortak bir projeydi. NASA ve DLR’deki Alman Uzay Ajansı. DLR, teleskopu, planlanmış uçak bakımını ve görev için diğer desteği sağladı. NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi, merkezi Columbia, Maryland’de bulunan Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği ve Stuttgart Üniversitesi’ndeki Alman SOFIA Enstitüsü ile işbirliği içinde SOFIA programı, bilim ve görev operasyonlarını yönetti. Uçak, NASA’nın Palmdale, California’daki Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi Binası 703 tarafından tutuldu ve işletildi. SOFIA, 2014 yılında tam operasyonel kapasiteye ulaştı ve son bilim uçuşunu 29 Eylül 2022’de tamamladı.