קרדיט תמונה: האבל
גלקסיית הספירלה PGC 69457 ממוקמת בסמוך לגבול קבוצות קבוצות הנפילה פגסוס ואקווריוס כ -3 מעלות דרומית לעוצמה שלישית תטא פגאסי - אך אל תמצאי את המפרק הזה של 60 מ"מ לחפש אותו. הגלקסיה נמצאת למעשה במרחק של 400 מיליון שנות אור ויש בה בהירות לכאורה בעוצמה של 14.5. אז הסתיו הבא עשוי להיות זמן טוב להתחבר לחבר "האסטרו-אגוז" הזה שלך שתמיד יוצא לשקיעה כדי להתרחק מאורות העיר המספקים מכשיר חובבני גדול, גדול בהרבה ...
אבל יש הרבה גלקסיות בעוצמה 14 בשמיים - מה הופך את PGC 69457 לכל כך מיוחד?
ראשית, מרבית הגלקסיות אינן "חוסמות" את התצוגה של קוואזאר רחוק עוד יותר (QSO2237 + 0305). ואם קיימים אחרים, למעטים יש את התפוצה הנכונה של גופים בצפיפות גבוהה הדרושים בכדי לגרום לאור להתכופף באופן שנראה לעין אובייקט בלתי נראה. עם PGC 69457 אתה לא מקבל תצפיות אחת - אלא ארבע - נפרדות בעוצמה 17 של אותו קוואזאר לצורך הצבת הגדרת צינור מסבך אחד 20 אינץ '. האם זה שווה את זה? (האם אתה יכול להגיד "להכפיל את ההנאה המתבוננת שלך"?)
אולם התופעה העומדת מאחורי השקפה כזו מעניינת עוד יותר את האסטרונומים המקצועיים. מה נוכל ללמוד מהשפעה כה ייחודית?
התיאוריה כבר מבוססת - אלברט איינשטיין ניבא זאת ב"תיאוריית היחסות הכללית "שלו משנת 1915. רעיון הליבה של איינשטיין היה שצופה שעבר תאוצה ואחד שנמצא נייח בשדה כבידה לא יכול היה להבין את ההבדל בין השניים על" משקלם ". ”. בבחינת רעיון זה במלואו, התברר שלא רק החומר אלא האור (למרות היותו חסר המונים) עובר אותו סוג של בלבול. מסיבה זו, האור המתקרב לשדה כבידה בזווית "מאיץ לכיוון" מקור הכובד - אך מכיוון שמהירות האור היא קבועה תאוצה כזו משפיעה רק על מסלול האור ואורך הגל שלו - ולא על מהירותו בפועל.
עדשת הכבידה עצמה התגלתה לראשונה במהלך ליקוי החמה הכולל של שנת 1919. הדבר נתפס כשינוי קל במיקומם של הכוכבים ליד קורונה של השמש כפי שנלכד על גבי צלחות צילום. בגלל התצפית הזו, אנו יודעים כעת שאינך זקוק לעדשה כדי לכופף אור - או אפילו מים כדי לשבור את דמותם של אותם קוי ששוחים בבריכה. אור כמו חומר עובר בדרך של הכי פחות התנגדות וזה אומר לעקוב אחר עקומת הכבידה של החלל כמו גם את העקומה האופטית של עדשה. האור מ- QSO2237 + 0305 עושה רק את מה שמגיע באופן טבעי על ידי גלישה על קווי המתאר של "זמן-חלל", העומדים סביב כוכבים צפופים המונחים לאורך קו הראיה ממקור מרוחק דרך גלקסיה שכנה יותר. הדבר המעניין באמת בצלב של איינשטיין מסתכם במה שהוא מספר לנו על כל ההמונים המעורבים - אלה שבגלקסיה השבירה את האור, והגדולה בלב הקוואזר המקור אותה.
במאמרם "שחזור עקומות האור המיקרולליות של צלב איינשטיין" האסטרופיזיקאי הקוריאני דונג-ווק לי (ואח ') מאוניברסיטת סייג'ונג בשיתוף האסטרופיזיקאי הבלגי ג'יי סורדז (ואח') מאוניברסיטת לייז ', נמצאו עדויות ל דיסק ההטבעה המקיף את החור השחור בקווסר QSO2237 + 0305. איך דבר כזה אפשרי במרחקים המעורבים?
עדשות באופן כללי "אוספות וממוקדות אור" ואותן "עדשות כבידה" (לי, לכל הפחות, לפחות חמישה גופות בעלות מסה נמוכה אך מרוכזות מאוד) בתוך PGC 69457, עושות את אותו הדבר. בדרך זו, אור מקוואזאר שבדרך כלל ייתרחק הרחק מהמכשירים שלנו "עוטף" את הגלקסיה כדי לבוא אלינו. בגלל זה אנו "רואים" פירוט פי 100,000 יותר ממה שאפשר אחרת. אבל יש מלכוד: למרות שיש לנו רזולוציה של פי 100,000 יותר, אנחנו עדיין רואים אור בלבד, לא פירוט. ומכיוון שישנן מספר המוני המפרקים אור בגלקסיה, אנו רואים יותר מתצפית אחת על הקוואזאר.
כדי לקבל מידע שימושי מהקוואזר, עליכם לאסוף אור לאורך תקופות זמן ארוכות (חודשים לשנים) ולהשתמש באלגוריתמים אנליטיים מיוחדים כדי לחבר את הנתונים המתקבלים. השיטה בה משתמשים לי ומקורבים נקראת LOHCAM (LOcal Hae CAustic Modeling). (HAE עצמה היא ראשי תיבות של אירועי הגברה גבוהה). על ידי שימוש ב LOHCAM ובנתונים זמינים מ- OGLE (ניסוי עדשת כבידה אופטית) ו- GLIPT (פרויקט זמן בינלאומי של עדשת הכבידה), הצוות קבע לא רק כי LOHCAM עובד כנקווה, אלא ש- QSO2237 + 0305 עשוי לכלול דיסק הסתרה שניתן לזהות (ממנו הוא שואב חומר) להפעיל את המנוע הקל שלו. הצוות קבע גם את המסה המשוערת של החור השחור של הקווארס, את גודל האזור האולטרה-סגול הקורן ממנו, והעריך את התנועה הרוחבית של החור השחור כשהוא נע יחסית לגלקסיה הספירלית.
החור השחור המרכזי בקוואר QSO2237 + 0305 נחשב למסה משולבת של 1.5 מיליארד סאן - ערך המתחרה בין אלה של החורים השחורים המרכזיים הגדולים ביותר שהתגלו אי פעם. מספר המוני כזה מייצג אחוז אחד מכלל הכוכבים בגלקסיית שביל החלב שלנו. בינתיים, והשוואה, החור השחור של QSO2237 + 0305 הוא מסיבי פי 50 בערך מזה שבגלקסיה שלנו.
בהתבסס על "פסגות כפולות" באור הזוהר מהקוואסר, Lee et al השתמשו ב- LOHCAM כדי לקבוע גם את גודל דיסק ההשקעה של QSO2237 + 0305, את כיוונו, וגילו אזור טשטוש מרכזי סביב החור השחור עצמו. הדיסק עצמו הוא בערך 1/3 מקוטר שנת אור והוא מופנה כלפי פנים כלפינו.
התרשמנו? ובכן, נוסיף כי הצוות קבע את המספר המינימלי של המיקרו-המונים והמונים הקשורים אליו נמצא בגלקסיית העדשות. תלוי במהירות שנמצאת על ידי מהירות רוחבית (במודלים של LOHCAM), הטווח הקטן ביותר מזה של ענקית הגז - כמו כדור הארץ צדק - דרך זה של השמש שלנו.
אז איך הדבר "החור" הזה עובד?
פרויקטים של OGLE ו- GLIPT עקבו אחר השינויים בעוצמת האור החזותי הזורם אלינו מכל אחת מארבע הצפיות בעוצמה 17 של הקוואזר. מכיוון שרוב הקוואזרים אינם ניתנים לפיתרון, בגלל המרחקים הגדולים שלהם בחלל, באמצעות טלסקופ. תנודות בהירות נתפסות רק כנקודת נתונים יחידה המבוססת על בהירות הקוואזר כולו. עם זאת, QSO2237 + 0305 מציג ארבע תמונות של הקוואזר וכל תמונה מדגישה את הזוהר שמקורו בפרספקטיבה שונה של הקווסר. על ידי ניטור טלסקופי של ארבע התמונות בו זמנית, ניתן לאתר ולהקליט וריאציות קלות בעוצמת התמונה מבחינת גודל, תאריך ושעה. במשך מספר חודשים עד שנים יכול להתרחש מספר לא מבוטל של "אירועי הגברה גבוהה" כאלה. לאחר מכן ניתן לנתח דפוסים המופיעים מההתרחשות שלהם (ממבט עוצמתי של 17 לרגע הבא) כדי להציג תנועה ועוצמה. מתוך זה אפשרי תצוגה ברזולוציה גבוהה במיוחד של מבנה בלתי נראה בדרך כלל בתוך הקווסר.
האם אתה והחבר שלך עם הדו-ניוטוני 20 אינץ 'האלה עשו זאת?
בטח - אך לא בלי ציוד יקר במיוחד וטיפול טוב באלגוריתמי הדמיה מתמטיים מורכבים. מקום נחמד להתחיל עם זאת יכול להיות פשוט לגלוש את הגלקסיה ולתלות עם הצלב לזמן מה ...
נכתב על ידי ג'ף ברבור
