En hvirvlende plasmastråle, der er 570 lysår lang, udstødes fra en fjern blazar med næsten lysets hastighed. Som en monstrøs kosmisk edderkop væver et fjernt supermassivt sort hul en plasmastråle ind i en snoet streng og sender den af sted med næsten lysets hastighed.
Astronomer overværede dette imponerende skue ved hjælp af en række radioteleskoper, inklusive RadioAstron-rumteleskopet, som tilsammen danner en antenne på størrelse med Jorden. Specifikt var dette array fokuseret på at observere hjertet af en fjern blazar kaldet 3C 279.
Disse observationer repræsenterer det mest detaljerede blik, videnskabsmænd nogensinde har set på et astrofysisk jetfly, der udgår fra et supermassivt sort hul, og afslører et komplekst og snoet mønster nær jetstrålens kilde. Dette nye billede kan udfordre i øjeblikket accepterede teorier, der har været brugt i 40 år til at forklare, hvordan disse jetfly er skabt, og hvordan de udvikler sig over tid.
"Takket være RadioAstron og et netværk af treogtyve radioteleskoper fordelt rundt om Jorden, har vi opnået det højeste opløsningsbillede af det indre af en blazar til dato, hvilket giver os mulighed for at observere den indre struktur af jetflyet med et sådant detaljeringsniveau for første gang," sagde Antonio Fuentes, teamleder og forsker ved Astrophysics Institute of Andalusia (IAA-CSIC). Blazarer, såsom 3C 279, er de lysende hjerter i galakser, der udsender et stærkt lys som et resultat af vært for et supermassivt sort hul i færd med at blive drevet. Her er, hvad det betyder.
Det sorte hul, der spyr plasma ud i universet, forbløffer
Aktivt fodring af supermassive sorte huller i galaksernes centre blander kontinuerligt det stof, de lever af, og dette materiale er placeret som fladtrykte skiver af gas og støv rundt om hullerne. Disse diske kaldes "accretion disks". Tilsammen er sådanne scenarier kendt som aktive galaktiske kerner. Aktive galaktiske kerner er ofte så lyse, at de skinner stærkere end det kombinerede lys fra alle stjernerne i de omgivende galakser.
Men omkring 10% af galaktiske kerner aktiv udsender astrofysiske jetfly under hele brændstofpåfyldningsprocessen. Disse er kendt som kvasarer - og når disse kvasarer har jetfly, der peger direkte mod Jorden, kaldes de blazarer.
Nye observationer af 3C 279 afslører hidtil usete detaljer af plasmastrålen og det supermassive sorte hul i hjertet af denne blazar. "Det er første gang, vi ser sådanne filamenter så tæt på strålens oprindelse, og de fortæller os mere om, hvordan det sorte hul former plasmaet," sagde Eduardo Ros, et andet medlem af teamet og europæisk koordinator for mm- VLBI Global Network. Array. "Dette viser, hvordan forskellige teleskoper kan afsløre forskellige træk ved det samme objekt."
Specifikt fandt holdet ud af, at strålen er sammensat af mindst to snoede filamenter af plasma, der strækker sig mere end 570 lysår fra deres kilde. Observationer har også vist, at plasmastrålerne ikke er lige og ensartede; de viser drejninger og drejninger, der opstår som et resultat af påvirkningen fra det centrale sorte hul, hvilket antyder, at tidligere teorier om, hvordan disse jetfly udvikler sig, kan trænge til revision. Denne forskning kunne også revidere vores forståelse af magnetfelternes rolle i den indledende dannelse af nærlysstråler fra aktive galaktiske kerner.
"Et særligt spændende aspekt af vores resultater er, at de antyder tilstedeværelsen af et spiralformet magnetfelt, der begrænser jetflyet," sagde Guang-Yao Zhao, et af teammedlemmerne og en forsker ved Max Planck Institute for Radio Astronomy. "Derfor kan det være magnetfeltet, som roterer med uret rundt om strålen i 3C 279, der styrer og styrer plasmaet fra strålen, der bevæger sig med 0,997 gange lysets hastighed."
