ควอซาร์ที่ใกล้ที่สุดพบการปล่อยคลื่นวิทยุที่ผิดปกติมาเป็นเวลาหลายพันปีแสง

3C 273 เป็นหนึ่งในควาซาร์ที่ใกล้เคียงที่สุดและมีการศึกษาดีที่สุด วัตถุนี้อยู่ในระยะไกล

ห่างจากโลกในกลุ่มดาวฤกษ์ประมาณ 2.4 พันล้านปีแสงราศีกันย์ กลายเป็นควาซาร์แรกที่ค้นพบในปี 1963 แม้ว่าข้อเท็จจริงจะเป็นที่รู้จักมากมายเกี่ยวกับควาซาร์แล้ว แต่จนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับกาแลคซีต้นสังกัดของหลุมดำนี้ได้

ในบทความที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysicalวารสารนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวญี่ปุ่นพูดถึงเทคโนโลยีใหม่ที่นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเข้าไปในระบบและตรวจจับการปล่อยคลื่นวิทยุที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้

ควาซาร์คือนิวเคลียสของกาแลคซีซึ่งเป็นศูนย์กลางของกาแล็กซีมีหลุมดำขนาดใหญ่ที่ใช้วัสดุที่อยู่รอบๆ มัน และปล่อยรังสีจำนวนมหาศาลออกมา ดังที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าความสว่างของมันบดบังวัตถุที่อยู่ใกล้เคียงและรบกวนการสังเกตของมัน

ในงานของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุALMA เพื่อสร้างภาพกาแลคซีอย่างต่อเนื่องที่ 93, 233 และ 343 GHz ด้วยการใช้เทคโนโลยีการปรับเทียบตัวเองและการลบแหล่งกำเนิดจุด นักวิทยาศาสตร์สามารถบรรลุบันทึกช่วงไดนามิกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ประมาณ 85,000 ที่ความถี่ 93 GHz ประมาณ 39,000 ที่ความถี่ 233 GHz และประมาณ 2.5 พันที่ ความถี่ 343 GHz.

3C 273.ด้านซ้ายเป็นภาพฮับเบิล มองเห็นเครื่องบินเจ็ตพลังงานสูงที่มุมล่าง ด้านขวาเป็นภาพสังเกตการปล่อยคลื่นวิทยุของ ALMA (พื้นที่สีขาว-ฟ้ารอบๆ ศูนย์กลางของรู) และเครื่องบินเจ็ต (พื้นที่สีส้ม) ที่มา: ALMA

ขอบคุณเทคโนโลยีการเฝ้าระวังแบบใหม่นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบการแผ่คลื่นวิทยุแผ่วเบาซึ่งขยายออกไปหลายหมื่นปีแสงเหนือกาแลคซีเจ้าภาพ 3C 273 นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าคลื่นวิทยุรอบควาซาร์มักเกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีซินโครตรอนจากเหตุการณ์พลังงานสูง เช่น การระเบิดของดาวหรือไอพ่นที่เร็วมากที่เล็ดลอดออกมาจากหลุมดำ . 

รังสีดังกล่าวมีลักษณะการเปลี่ยนแปลงความสว่างขึ้นอยู่กับความถี่ของการสังเกต แต่การค้นพบใหม่นี้ไม่เป็นไปตามหลักการนี้ - การแผ่รังสีวิทยุที่อ่อนแอซึ่งนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ตรวจพบนั้นมีความสว่างเท่ากันในทุกความถี่ที่ศึกษา

ในงานของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าสิ่งที่พวกเขาค้นพบการปล่อยคลื่นวิทยุมาจากก๊าซไฮโดรเจนในกาแลคซีซึ่งได้รับผลกระทบจากแกนกลางของ 3C273 ก๊าซนี้เป็นองค์ประกอบที่สำคัญสำหรับการสร้างดาวฤกษ์ แต่ภายใต้อิทธิพลของการแผ่รังสีที่รุนแรงของควอซาร์ ไฮโดรเจนจะแตกตัวเป็นไอออน ป้องกันการก่อตัวของดาวฤกษ์

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สังเกตว่าเป็นเวลานานยังคงอยู่การแผ่รังสีของควาซาร์จะมีพลังมากพอที่จะปล้นดาราจักรที่มีความสามารถในการก่อตัวดาวฤกษ์ได้หรือไม่นั้นเป็นเรื่องลึกลับ การวิเคราะห์การปล่อยคลื่นวิทยุพบว่าอย่างน้อย 7% ของแสงจาก 3C 273 ถูกดูดกลืนโดยไฮโดรเจนในดาราจักรเจ้าบ้าน ทำให้เกิดก๊าซไอออไนซ์ที่มีมวล 10-100 พันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม จากการประมาณการโดยรวมของปริมาณก๊าซในระบบ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีเหลือเพียงพอที่จะก่อให้เกิดดาวต่อไป

การค้นพบนี้เป็นแนวทางใหม่ในการศึกษาปัญหาซึ่งก่อนหน้านี้ได้รับการแก้ไขโดยใช้การสังเกตในแสงออปติคอล ด้วยการใช้เทคนิคเดียวกันกับควาซาร์อื่น เราหวังว่าจะเข้าใจว่าดาราจักรวิวัฒนาการผ่านปฏิสัมพันธ์กับแกนกลางได้อย่างไร

Shinya Komugi รองศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Kogakuin และผู้เขียนนำการศึกษานี้

อ่านเพิ่มเติม

Monkeypox กำลังกลายเป็นไวรัสทั่วโลก: ทำไมมันถึงแพร่ระบาดอย่างรวดเร็ว

สิ่งแปลกประหลาดกำลังเกิดขึ้นในจักรวาล: วิธีอธิบายความไม่สอดคล้องกันของค่าคงที่ฮับเบิล

การวินิจฉัยในไม่กี่นาที: ไอทีกำลังเปลี่ยนแปลงการดูแลสุขภาพอย่างไร