เครื่องบินไอพ่นวิทยุสัมพัทธภาพในกาแลคซีคัพอันไกลโพ้นได้ยืนยันทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติ นำโดยนักวิจัย แอนเนลีส ออดิเบิร์ต ได้ค้นพบตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบสำหรับ

ศึกษาปฏิสัมพันธ์ของไอพ่นวิทยุด้วยก๊าซเย็นรอบควอซาร์ขนาดใหญ่ วัตถุในดาราจักรถ้วยชาหรือที่รู้จักกันในชื่อ Teacup AGN หรือ SDSS J1430+1339 เป็นควาซาร์ประเภท II ที่มีการเคลื่อนสีแดงต่ำ ก๊าซไอออไนซ์ที่ขยายออกไปนั้นมีลักษณะคล้ายกับที่จับของถ้วยน้ำชา กาแล็กซีถูกค้นพบโดยอาสาสมัครของโครงการ Galaxy Zoo

ถ้วยน้ำชาเป็นควาซาร์ที่เงียบสงบทางวิทยุอยู่ห่างจากโลก 1.3 พันล้านปีแสง ในพื้นที่ตอนกลาง (ขนาดประมาณ 3,300 ปีแสง) มีไอพ่นวิทยุอายุน้อยซึ่งมีคุณลักษณะเฉพาะโดยมีความโน้มเอียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับดิสก์ของกาแลคซี

กาแล็กซีถ้วยน้ำชา. ภาพ: NASA, ESA, W. Keel (มหาวิทยาลัยอลาบามา) และทีม Galaxy Zoo

โดยใช้การสังเกตที่ทำในทะเลทรายชิลี เมื่อใช้อาร์เรย์มิลลิเมตร/ซับมิลลิเมตรขนาดใหญ่ (ALMA) ของอาตากามา นักดาราศาสตร์ได้ระบุลักษณะก๊าซเย็นและหนาแน่นในบริเวณใจกลางของกาแลคซีด้วยรายละเอียดในระดับที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาค้นพบการปล่อยโมเลกุลคาร์บอนมอนอกไซด์ซึ่งสามารถดำรงอยู่ได้ภายใต้สภาวะความหนาแน่นและอุณหภูมิบางอย่างเท่านั้น จากการสังเกตเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าเครื่องบินเจ็ตขนาดกะทัดรัดแม้จะมีพลังงานต่ำ ไม่เพียงแต่รบกวนการกระจายของก๊าซและให้ความร้อนอย่างชัดเจน แต่ยังเร่งความเร็วด้วยวิธีที่ผิดปกติอีกด้วย น่าแปลกที่ไอพ่นที่มีกำลังน้อยกว่า เช่น ที่ผลิตในดาราจักรที่ "เงียบด้วยคลื่นวิทยุ" สามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมได้มากกว่าไอพ่นที่มีกำลังสูงมาก

เครื่องบินเรดิโอเจ็ทขนาดกะทัดรัดใจกลางกาแล็กซี Tea Roomถ้วยจะพัดด้วยลมปั่นป่วนด้านข้างในก๊าซหนาแน่นเย็น ตามที่จำลองไว้ เครดิต: HST/ALMA/VLA/M มีนักชี / ดี. มูเคอร์จี / เอ. ออดิเบิร์ต

เมื่อสสารตกลงไปเป็นสีดำมวลมหาศาลรูในใจกลางกาแลคซีจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา - นี่คือลักษณะที่นิวเคลียสของกาแลคซีกัมมันตภาพรังสี (หรือ AGN) ปรากฏขึ้น AGN บางตัวปล่อยพลังงานบางส่วนออกมาในรูปของไอพ่นที่สามารถตรวจจับได้ในช่วงคลื่นวิทยุและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง นั่นก็คือไอพ่นวิทยุ ขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ผ่านกาแล็กซี ไอพ่นจะชนกับเมฆและก๊าซที่ล้อมรอบพวกมัน ในบางกรณี วัสดุจะดันวัสดุออกไปในรูปของลม อย่างไรก็ตาม สภาวะใดที่ทำให้เกิดลมเหล่านี้พัดก๊าซออกจากกาแลคซีได้นั้น ยังคงเป็นที่เข้าใจได้ไม่ดีนัก

อิทธิพลของไอพ่นที่มีต่อเนื้อหาของกาแลคซีเช่นดวงดาว ฝุ่น และก๊าซ มีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของวัตถุในจักรวาล เครื่องบินไอพ่นวิทยุที่ทรงพลังที่สุดซึ่งเกิดในกาแลคซี "เสียงดัง" มีหน้าที่รับผิดชอบในการเปลี่ยนแปลงชะตากรรมของกาแลคซีอย่างรุนแรง เนื่องจากพวกมันทำให้แก๊สร้อนขึ้น ป้องกันการเกิดดาวฤกษ์ใหม่และการเติบโตของกาแลคซี การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของไอพ่นเชิงสัมพัทธภาพที่เจาะกาแลคซีดิสก์ทำนายว่าพวกมันเปลี่ยนรูปร่างของก๊าซที่อยู่รอบๆ และเป่าฟองสบู่ขณะที่พวกมันเจาะเข้าไปในกาแลคซีเพิ่มเติม ท้ายที่สุด การศึกษาแสดงให้เห็นว่าไอพ่นวิทยุขนาดกะทัดรัดที่ใจกลางกาแลคซีทีคัพกำลังระเบิดตามที่คาดการณ์ไว้โดยการสร้างแบบจำลอง

อ่านเพิ่มเติม:

ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งสามารถดับชีวิตบนโลกได้: นักวิทยาศาสตร์พิสูจน์ความเปราะบางของระบบสุริยะได้อย่างไร

พบขุมทรัพย์ที่ถูกซ่อนไว้ในช่วงสงครามเมื่อเกือบ 1,000 ปีที่แล้ว

ไฟไหม้วิหารนอเทรอดามช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไขความลับของการก่อสร้างอาสนวิหาร

บนหน้าปก: วัตถุเฮอร์บิก-ฮาโรมีชื่อว่า HH111 ภาพถ่าย: ESA/Hubble & นาซ่า, บี. นิซินี