Astronomia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Astronomia > Galaktyki  
  Tematy
- Historia astronomii
- Narzędzia i metody astronomii
- Astronomia sferyczna i praktyczna
- Badania kosmiczne
- Układ Słoneczny
- Słońce
- Galaktyki
- Typy i klasyfikacja galaktyk
- Promieniowanie galaktyk normalnych
- Powstanie i ewolucja galaktyk
- Ciemna materia w galaktykach
- Galaktyki aktywne
- Radioźródła pozagalaktyczne
- Galaktyki Seyferta
- Kwazary
- Lacertydy
- Aktywne jądra galaktyk
- Rozmieszczenie galaktyk
- Układ Lokalny galaktyk
- Grupy galaktyk
- Supergromada Lokalna
- Gromady galaktyk
- Ciemna materia
- Kosmologia
- Gwiazdozbiory całego roku
- Eseje

  Szukacz




Radioźródła pozagalaktyczne

Każdy obiekt astronomiczny wysyłający znaczące ilości promieniowania radiowego jest określany mianem radioźródła. Dosyć wcześnie stwierdzono, że radioźródła pozagalaktyczne dzielą się najogólniej na dwie grupy. Do pierwszej należą wszystkie galaktyki, w których promieniowanie radiowe jest produkowane przez elektrony (emisja synchrotronowa), wypełniające w przybliżeniu całą objętość galaktyki, podobnie jak ma to miejsce w Drodze Mlecznej. Typowa jasność tych źródeł w zakresie fal od centymetrowych do metrowych rzadko przekracza 1031 watów (W). Drugą obszerną kategorię tworzą źródła, w których rozkład emisji radiowej nie pokrywa się z optycznym obrazem galaktyki, ale wykazuje silny związek z jej jądrem. Termin "radioźródła pozagalaktyczne" czasem rezerwuje się jedynie do tej klasy obiektów. W niektórych przypadkach cała emisja radiowa pochodzi z małego obszaru, pokrywającego się z jądrem, co świadczy o tym, że aktywność jądra przejawia się także w dziedzinie radiowej. Częściej jednak obszary emisji położone są symetrycznie po dwu stronach centrum galaktyki, natomiast samo jądro pozostaje niepozornym źródłem radiowym. Odległość między dwiema składowymi radiowymi mieści się zazwyczaj w przedziale 100-200 kiloparseków (kpc), tj. kilka razy przekracza rozmiary optyczne galaktyki, chociaż znane są zarówno źródła mniejsze o średnicy wynoszącej 10 kpc, jak i znacznie większe - przekraczające megaparsek (1 Mpc). Oba składniki radiowe są na ogół podobnych rozmiarów i jasności, a galaktyka znajduje się dokładnie w połowie drogi między nimi. Obiektem centralnym radioźródła podwójnego jest duża galaktyka eliptyczna albo kwazar.

Typowe jasności radiowe mieszczą się w przedziale 1033-1037 W. Widmo i polaryzacja emisji radiowej świadczą o tym, że jest to promieniowanie synchrotronowe, wysyłane przez bardzo relatywistyczne elektrony. Czas życia elektronów odpowiedzialnych ze emisję fal centymetrowych jest bardzo krótki. Oznacza to, że świecące obłoki muszą być na bieżąco zasilane strumieniami wysokoenergetycznych cząstek. Dostarcza ich aktywne jądro galaktyki. W niektórych radioźródłach jądro i radioobłoki są połączone cienkim włóknem emisji radiowej, tzw. strugą (dżetem, ang. jet) plazmy wyrzucanej z jądra w dwu przeciwnych kierunkach. Gdy prędkości w strudze są bliskie prędkości światła c, kinematyczne efekty relatywistyczne sprawiają, że struga materii zbliżającej do obserwatora jest znacznie jaśniejsza niż ta, która się oddala. W efekcie na ogół obserwujemy jedynie strugę wychodzącą z jądra w stronę jednego obłoku, ale symetryczny układ dwóch obszarów emisji radiowej wskazuje, że istnieją dwie strugi, z których tylko jedna jest widoczna. Można przypuszczać, że każde radioźródło podwójne przynajmniej przez część swego życia zawierało strugi, którymi do obłoków docierały wysokoenergetyczne cząstki. Obecnie znamy kilkaset obiektów zawierających strugi widoczne w zakresie radiowym; kilka z nich zostało zarejestrowanych również w dziedzinie optycznej i w promieniowaniu rentgenowskim.

Obserwacje radiowe z zastosowaniem interferometrii pozwalają na badanie struktury źródeł w bardzo małej skali, nawet poniżej 0,001 sekundy kątowej, co w przypadku niezbyt odległych obiektów odpowiada rozmiarom liniowym mniejszym od parseka (1 pc). Gdy całkowite rozmiary radioźródła wynoszą kilkaset kiloparseków, jego minimalny czas życia przekracza 106 lat, gdyż tyle czasu potrzebuje materia poruszająca się w strudze z prędkością bliską prędkości światła, aby z jądra dotrzeć do radioobłoków. W wielu wypadkach cała struga zachowuje stały kierunek w przestrzeni, co oznacza, że w aktywnym jądrze podobną stabilnością musi odznaczać się mechanizm formowania strugi i przyspieszania materii do wielkich prędkości. Typowe strugi są wiązkami dobrze skolimowanymi o kącie rozwarcia nie przekraczającym paru stopni. Minimalna całkowita energia przeniesiona w czasie istnienia strugi z jądra do obłoków emisji radiowej musi co najmniej równać się energii zawartej w obłokach, czyli około 1053 J, ale oceny tej wielkości są bardzo niepewne. Obliczenia modelowe i symulacje numeryczne pokazują, że w strugach zasilających bardzo jasne radioźródła przepływ plazmy jest naddźwiękowy i odbywa się w ośrodku wyraźnie gęstszym niż materia strugi. Radioźródła słabsze są zasilane strumieniem plazmy nieznacznie nad- lub poddźwiękowym; w strudze rozwijają się ruchy turbulentne, które powodują częściowe mieszanie materii strugi z ośrodkiem ją otaczającym i spowolnienie przepływu w strudze.

Przyjmuje się, że ostatecznym źródłem dostarczającym energię emitowaną w obłokach radiowych jest aktywne jądro z masywną czarną dziurą. Jeżeli dostatecznie gruby obłok pyłu międzygwiazdowego przesłoni obszar centralny, obserwator zewnętrzny nie dostrzeże jasnego jądra, a jedynie rozległe obszary emisji radiowej - obiekt zostanie określony jako radiogalaktyka. Gdy zaś świecenie aktywnego jądra jest widoczne na tle galaktyki - mamy do czynienia z tzw. galaktyką typu N. W skrajnym wypadku, kiedy blask aktywnego jądra zdominuje emisję całej galaktyki - widzimy aktywny radiowo kwazar. Z niewyjaśnionych powodów tylko w drobnej części aktywnych jąder promieniowanie radiowe jest emitowane na dużą skalę. Można zatem przypuszczać, że aktywne jądra galaktyk, które nie wykazują silnej emisji radiowej i jednocześnie są zasłonięte obłokami pyłu, nie zostały dotychczas zarejestrowane.

Andrzej M. Sołtan

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach