بعض من ألمع الأشياء في الكون هي النجوم الزائفة. بدلاً من الثقوب السوداء التي تستهلك المادة ، يمكن أن تكون هناك أجسام ذات مجالات مغناطيسية قوية تعمل مثل المراوح ، وتعيد المادة إلى المجرة.
في الكون الشاب البعيد ، تتألق أشباه النجوم مع تألق لا مثيل له في الكون المحلي. على الرغم من أنها تبدو مثل النجوم في التلسكوبات البصرية ، إلا أن النجوم الزائفة هي في الواقع المراكز المضيئة للمجرات التي تقع على بعد مليارات السنين الضوئية من الأرض.
يتم تصوير النواة الغليظة للكوازار حاليًا على أنها تحتوي على قرص من الغاز الساخن يتصاعد في ثقب أسود فائق الكتلة. يتم طرد بعض هذا الغاز بقوة إلى الخارج في طائرتين متعارضتين بسرعة الضوء تقريبًا. يكافح المنظرون لفهم فيزياء قرص التنامي والطائرات ، بينما يكافح المراقبون للنظر في قلب الكوازار. من الصعب دراسة "المحرك" المركزي الذي يشغل الطائرات من منظور تلسكوبي لأن المنطقة مضغوطة للغاية ومراقبو الأرض بعيدون جدًا.
درس الفلكي رودي شيلد من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) وزملاؤه الكوازار المعروف باسم Q0957 + 561 ، الذي يقع على بعد حوالي 9 مليارات سنة ضوئية من الأرض في اتجاه كوكبة Ursa Major ، بالقرب من Big Dipper. يحتوي هذا الكوازار على جسم مدمج مركزي يحتوي على كتلة تصل إلى 3-4 مليار شمس. سيعتبر معظم الناس أن هذا الشيء هو "ثقب أسود" ، ولكن أبحاث شيلد تشير إلى خلاف ذلك.
وعلق شيلد قائلاً: "نحن لا نسمي هذا الكائن ثقبًا أسود لأننا وجدنا دليلاً على أنه يحتوي على مجال مغناطيسي مرتبط داخليًا يخترق سطح الجسم المركزي المنهار ويتفاعل مع بيئة الكوازار".
اختار الباحثون Q0957 + 561 لعلاقتها مع عدسة كونية طبيعية. إن ثقل مجرة قريبة ينحني للفضاء ، مشكلاً صورتين للكوازار البعيدة ويضخم ضوءها. تؤثر النجوم والكواكب داخل المجرة القريبة أيضًا على ضوء الكوازار ، مما يتسبب في تقلبات صغيرة في السطوع (في عملية تسمى "الميكرولين") عندما تنجرف إلى خط الرؤية بين الأرض والكوازار.
راقب شيلد سطوع الكوازار لمدة 20 عامًا ، وقاد اتحادًا دوليًا من المراقبين يشغل 14 تلسكوبًا لإبقاء الجسم تحت المراقبة على مدار الساعة في الأوقات الحرجة.
قال شيلد: "باستخدام الميكرولين ، يمكننا تمييز المزيد من التفاصيل حول ما يسمى بـ" الثقب الأسود "بثلثي الطريق إلى حافة الكون المرئي أكثر من الثقب الأسود في وسط درب التبانة.
من خلال التحليل الدقيق ، أثار الفريق تفاصيل حول جوهر الكوازار. على سبيل المثال ، حددت حساباتهم الموقع حيث تتشكل الطائرات.
"كيف وأين تتشكل هذه الطائرات؟ حتى بعد 60 عامًا من الملاحظات الإذاعية ، لم يكن لدينا إجابة. قال شيلد: "الدليل موجود الآن ، ونحن نعلم".
وجد شيلد وزملاؤه أن الطائرات تظهر على ما يبدو من منطقتين 1000 وحدة فلكية في الحجم (حوالي 25 مرة أكبر من مسافة بلوتو-صن) تقع على 8000 وحدة فلكية مباشرة فوق أعمدة الجسم المضغوط المركزي. (تُعرف الوحدة الفلكية بأنها متوسط المسافة من الأرض إلى الشمس ، أو 93 مليون ميل.) ومع ذلك ، لن يُتوقع هذا الموقع إلا إذا تم تشغيل الطائرات عن طريق إعادة ربط خطوط المجال المغناطيسي التي تم إرساؤها إلى الجسم المضغوط الفائق الدوار. داخل الكوازار. من خلال التفاعل مع قرص تراكم محيطي ، تتجعد خطوط المجال المغناطيسي الدوار هذه ، وتلفها أكثر إحكامًا وإحكامًا حتى تتحد بشكل متفجر ، وتعيد الاتصال والكسر ، وتطلق كميات هائلة من الطاقة التي تشغل الطائرات.
قال شيلد "يبدو أن هذا الكوازار يهيمن عليه ديناميكيًا مجال مغناطيسي مرتبط داخليًا بجسمه الصغير المدور المركزي الضخم".
تم العثور على مزيد من الأدلة على أهمية المجال المغناطيسي الراسخ داخليًا في الهياكل المحيطة. على سبيل المثال ، يبدو أن المنطقة الداخلية الأقرب إلى الكوازار قد تم تنظيفها من المواد. يتم تسخين الحافة الداخلية لقرص التنامي ، والتي تقع على بعد حوالي 2000 وحدة فلكية من الجسم المضغوط المركزي ، إلى اللمعان وتتوهج بشكل ساطع. كلا التأثيرين هما التوقيعات الفيزيائية لمجال مغناطيسي داخلي دوامي يتم سحبه من خلال دوران الجسم المضغوط المركزي - وهي ظاهرة يطلق عليها "تأثير المروحة المغناطيسية".
تشير الملاحظات أيضًا إلى وجود تدفق واسع على شكل مخروط من قرص التنامي. حيث يضيء الكوازار المركزي ، يضيء في مخطط شبيه بالخاتم يعرف باسم هيكل الفيس بعد زميل شيلدا CfA ، مارتن إلفيس ، الذي افترض وجوده. من الأفضل تفسير الانفتاح الزاوي الكبير المدهش للتدفق الخارجي الذي يتم ملاحظته بتأثير المجال المغناطيسي الداخلي الموجود داخل الكائن المضغوط المركزي في هذا الكوازار.
في ضوء هذه الملاحظات ، اقترح شيلد وزملاؤه داريل ليتر (مركز أبحاث الفيزياء الفلكية مارود) وستانلي روبرتسون (جامعة جنوب غرب ولاية أوكلاهوما) نظرية مثيرة للجدل مفادها أن المجال المغناطيسي هو جزء جوهري من جسم الكوازار المركزي الضخم ، بدلاً من ذلك من مجرد كونها جزءًا من قرص التنامي كما يعتقد معظم الباحثين. إذا تأكدت ، ستؤدي هذه النظرية إلى صورة ثورية جديدة لبنية الكوازار.
قال ليتر: "اكتشافنا يتحدى النظرة المقبولة للثقوب السوداء". "لقد اقترحنا حتى اسمًا جديدًا لهم - الأجسام المغنطيسية المنهارة إلى الأبد ، أو MECOs" ، وهو نوع من الاسم صاغه أول مرة عالم الفيزياء الفلكية الهندي أبهاس ميترا في عام 1998. "لم يتمكن علماء الفيزياء الفلكية منذ 50 عامًا من الوصول إلى الفهم الحديث من الديناميكا الكهربائية الكمومية التي تقف وراء حلولنا الجديدة لمعادلات أينشتاين الأصلية النسبية. "
يشير هذا البحث إلى أنه بالإضافة إلى كتلته ولفه ، فقد يكون للجسم المضغوط المركزي للكوازار خواص فيزيائية أشبه بقطب ثنائي مغناطيسي ذي انزياح أحمر شديد الدوران مقارنة بالثقب الأسود. لهذا السبب ، لا تختفي معظم المواد المقتربة إلى الأبد ، ولكنها تشعر بدلاً من ذلك بالمجالات المغناطيسية الدوارة التي تشبه المحرك وتعود للخارج. وفقًا لهذه النظرية ، لا يوجد لدى MECO أفق حدث ، لذا فإن أي مادة قادرة على الحصول عليها بواسطة المروحة المغناطيسية تتباطأ تدريجيًا وتتوقف عند سطح MECO ذي الانزياح الأحمر للغاية ، مع إشارة ضعيفة فقط تربط الإشعاع من تلك المادة لمراقب بعيد. من الصعب جدًا ملاحظة هذه الإشارة ولم يتم اكتشافها من Q0957 + 561.
نُشر هذا البحث في عدد تموز / يوليو من المجلة الفلكية ، وهو متاح على الإنترنت على http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505518.
يقع مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) ، الذي يقع مقره في كامبريدج ، ماساشوستس ، وهو تعاون مشترك بين مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومرصد كلية هارفارد. يدرس علماء CfA ، في ستة أقسام بحثية ، أصل الكون وتطوره ومصيره النهائي.
المصدر الأصلي: بيان صحفي CfA
