포함된 초대형 블랙홀에 의해 구동되는 활성 은하 핵은 우주에서 가장 밝은 물체입니다. 빛은 블랙홀 주변 환경에서 거의 빛의 속도로 방출되는 물질 제트에서 발생합니다. 대부분의 경우 이러한 활성 은하 핵을 퀘이사라고 합니다. 그러나 드물게 제트 중 하나가 지구를 직접 향하는 경우 블레이저라고 하며 훨씬 더 밝게 보입니다.
블레이저가 어떻게 작동하는지에 대한 일반적인 개요는 해결되었지만, 빠르게 움직이는 물질이 어떻게 그렇게 많은 빛을 생성하는지를 포함하여 많은 세부 사항이 여전히 제대로 이해되지 않고 있습니다. 이제 연구원들은 새로운 우주 관측소를 개조했습니다. 편광 X선 이미징 탐색기 (IXPE) 하늘에서 가장 밝은 불꽃 중 하나를 향해. 함께 찍은 데이터와 다른 관측은 블랙홀 제트가 느리게 움직이는 물질과 충돌할 때 빛이 생성됨을 나타냅니다.
비행기와 빛
IXPE는 빛의 전기장에서 진동 방향인 고에너지 광자의 편광을 감지하는 데 특화되어 있습니다. 편광 정보는 광자를 생성하는 프로세스에 대해 알려줄 수 있습니다. 예를 들어, 무질서한 환경에서 발생하는 광자는 본질적으로 임의의 편광을 가지지만 보다 질서 있는 환경은 제한된 범위의 편광을 가진 광자를 생성하는 경향이 있습니다. 재료 또는 자기장을 통과하는 빛은 편광을 변경할 수도 있습니다.
이것은 블레이저 연구에 유용한 것으로 나타났습니다. 이러한 물체가 방출하는 고에너지 광자는 제트의 하전 입자에 의해 생성됩니다. 이러한 물체가 궤적을 바꾸거나 속도가 느려지면 광자 형태의 에너지를 포기해야 합니다. 그들은 빛의 속도에 가깝게 움직이기 때문에 포기해야 할 많은 에너지를 가지고 있어 블레이저는 전파에서 감마선에 이르기까지 전체 스펙트럼에 걸쳐 방출할 수 있습니다. 적색편이.
따라서 질문은 이러한 입자가 느려지는 원인이 됩니다. 두 가지 주요 아이디어가 있습니다. 그러한 요소 중 하나는 항공기의 환경이 물질과 자기장의 혼란스러운 축적으로 인해 난류라는 것입니다. 이로 인해 입자가 느려지고 혼란스러운 환경은 분극이 대체로 무작위가 됨을 의미합니다.
또 다른 아이디어는 충격파와 관련이 있습니다. 여기서 제트의 물질은 천천히 움직이는 물질과 충돌하여 속도를 늦춥니다. 이것은 상대적으로 규칙적인 과정으로, 높은 에너지에서 더욱 두드러지는 상대적으로 밴드 제한적인 편극을 생성합니다.
IXPE 입력
새로운 관측 세트는 가장 높은 에너지 광자를 처리하는 IXPE와 함께 더 긴 파장에서 편광을 포착하는 다양한 망원경을 사용하여 Blaza Markarian 501을 기록하기 위한 공동 캠페인입니다. 또한 연구원들은 Markarian 501의 초기 관측을 위해 여러 관측소의 기록 보관소를 검색하여 시간이 지남에 따라 편광이 안정적인지 여부를 확인할 수 있었습니다.
일반적으로 전파에서 감마선까지 전체 스펙트럼에 걸쳐 측정된 편파는 서로 몇 도 이내였습니다. 또한 시간이 지남에 따라 안정적이었고 더 높은 광자 에너지에서 정렬이 증가했습니다.
편광에는 여전히 약간의 차이가 있습니다. 이는 충돌 지점에서 상대적으로 약간의 섭동을 나타내며 실제로 놀라운 일이 아닙니다. 그러나 그것은 복잡한 자기장을 가진 난류 물질에서 기대하는 것보다 훨씬 덜 난류입니다.
이러한 결과는 블랙홀이 어떻게 빛을 생성하는지에 대한 더 나은 이해를 제공하지만, 이 과정은 궁극적으로 블랙홀 근처에서 발생하는 제트의 생성에 달려 있습니다. 이 제트가 어떻게 형성되는지는 아직 제대로 이해되지 않았기 때문에 블랙홀 천체물리학을 연구하는 사람들은 여전히 주말 이후에 다시 일할 이유가 있습니다.
자연2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-05338-0 (DOI 정보).
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