Kenraali

Astrofyysikot löysivät mahdollisen syyn astrofysikaalisten suihkukoneiden viileisiin räjähdyksiin


Maailmankaikkeus on täynnä hämmästyttäviä ja kauniita ilmiöitä, ja astrofyysikot ja tähtitieteilijät ovat hakeneet inspiraatiota tähdiltä tuhansien vuosien ajan. Joitakin näistä tapahtumista on vaikea tai jopa mahdotonta havaita paljaalla silmällä: esimerkiksi mustia aukkoja ei voida havaita suoraan, koska kun valo lähestyy niitä, se imeytyy sisään eikä koskaan pääse maapallolle, jotta voimme tarkkailla sitä. Astrofysikaaliset suihkukoneet ovat kuitenkin havaittavissa täällä maan päällä, ja ne aiheuttavat kauniita ja vaikuttavia räjähdyksiä ... ja sitten suihkukone jatkaa kuin ikään kuin mitään ei tapahtunut. Nämä suihkut ulottuvat miljoonien ja miljoonien valovuosien ajan ja ne voidaan mitata radiotekniikalla, mutta niitä keskeyttävät putket voidaan nähdä yksinkertaisilla teleskoopeilla niiden äärimmäisen koon ja lämmön vuoksi.

Nämä kauniit avaruusräjähdykset ovat olleet astrofysiikan yhteisössä pitkään ollut mysteeri vuosia, kun tutkijat kamppailivat löytääkseen, mikä saa relativististen suihkukoneiden räjähtämään yhtäkkiä massiivisiksi, tulipaloiksi. Etäisyyden ja äärimmäisen koon vuoksi niiden tutkiminen voi olla vaikeaa. Mutta nyt matemaattiset mallit, jotka perustuvat suihkukoneiden todennäköiseen koostumukseen, saattavat auttaa käsittelemään niitä enemmän ja ratkaisemaan muita astrofysiikan vaikeita ongelmia.

Mitä astrofyysiset suihkukoneet tarkalleen ottaen ovat?

Hyvä kysymys. Wikipedia-sivulta: "Astrofysikaalinen suihkukone on tähtitieteellinen ilmiö, jossa ionisoituneen aineen ulosvirtauksia lähetetään pidennettynä säteenä pyörimisakselia pitkin."

Ellet ole astrofyysikko, on hyvin todennäköistä, että nuo sanat eivät merkitse sinulle mitään. Pohjimmiltaan astrofysikaaliset ja relativistiset suihkut ovat massiivisia galaktien välisiä virtauksia, jotka johtuvat hiukkasten "ampuusta" supermassiivisista mustista aukoista galaksien keskellä. Nämä hiukkaset käyttävät mustaa aukkoa eräänlaisena taivaallisena laukaisuna saadakseen ne lähelle valon nopeutta - suurin osa mustia aukkoja lähestyvistä hiukkasista imetään sisään, joten näiden hiukkasten on kuljettava täsmälleen oikeassa kulmassa, täsmälleen oikeassa asennossa voidakseen laukaista avaruuteen. Samaa ajatusta käytetään paikallisessa astronautiassa, jossa koettimia ja satelliitteja heitetään ympäri maata tai muita paikallisia elimiä saadakseen nopeutta kohti kohdetta. Supermassiiviset mustiaukot tarjoavat täydellisen rintareppu niiden äärimmäisen painovoiman vuoksi, ja se, että ne vetävät ainetta ja energiaa suurilta etäisyyksiltä, ​​tarkoittaa, että jotkut hiukkaset ovat varmasti makealla paikalla luoda suihkukone.

Näiden suihkukoneiden luonne on edelleen suhteellisen epävarma; on olemassa monia työskentelyteorioita siitä, mistä ne voivat koostua. On yleisesti hyväksyttyä, että hiukkaset ovat nipussa, lentävät maailmankaikkeuden poikki lähellä valon nopeutta ja vapauttavat tonnia energiaa kulkiessaan. Ne toimivat ikään kuin ne liikkuisivat pienen putken läpi, ja keskipakovoima saa useimmat sisäpuoliset hiukkaset päätymään kauemmas kuin uloimmat hiukkaset. Ja sitten ne räjähtävät jättiläisissä, hämmästyttävissä valopaloissa.

Pitkään tutkijat eivät voineet selvittää, miksi tämä hämmästyttävä ilmiö tapahtui. Astrofyysikot tekivät sen havainnon käyttämällä laajennettua radiotekniikkaa, ja tuolloin ei ollut mitään tapaa mallintaa heidän polkua tai toimintaa suihkun sisällä, lähinnä siksi, että ei ollut hyviä teorioita siitä, mistä suihkut koostuvat.

Nyt astrofyysikot ovat saattaneet selvittää, miksi nämä suihkukoneet toimivat tällä tavalla. Kun hiukkaskimput liikkuvat eteenpäin yhdessä kosmoksen läpi, ne muodostavat nauhan ikään kuin ne liikkuisivat vesiletkun läpi. Kun nauha laajenee, hiukkasten välinen yhteys alkaa heikentyä, ja nauhan rakenteellinen romahdus on välitön. Valon nopeudella tai sen lähellä liikkuvat hiukkaset alkavat toimia arvaamattomasti, joten kun suihkun raja rikkoutuu, monet hiukkaset pakenevat ja vuodattavat uskomattoman määrän energiaa lämpönä, jolloin palot näkyvät avaruusteleskoopeilla ja radiotekniikalla. Näitä suihkukoneita kutsutaan myös "ekstragalaktisiksi suihkukoneiksi", mikä tarkoittaa, että ne ovat hyvin kaukana; se, että voimme havaita höyhenpeitteet pelkästään emittoidun valon ja lämmön perusteella, tarkoittaa räjähdyksiä erittäin suuri.

Lähempänä bändin keskustaa, pois häiriöistä, suihkukone pysyy täysin vakaana kuin se olisi myrskyn rauhallinen silmä. Hiukkaset, jotka pysyvät lähellä keskustaa, jatkavat tapahtuman ohi muuttumattomana, ja säde jatkuu räjähdyksen ohi. On oltava jonkinlainen voima, joka pitää suihkut sujuvana; uudemmat matemaattiset mallit yrittävät selittää miksi tämä on mahdollista käyttämällä sähkömagneettisia kenttiä, mutta nuo mallit eivät ole vielä täysin kehittyneitä ja voivat viedä jonkin aikaa.

Astronomian ja astrofysiikan vuosikatsaus julkaisi vuonna 1998 artikkelin, joka kuvaa ilmiötä ja sen vaikutuksia astrofysiikan maailmaan. Suihkut eivät ole vain viehättävä näky: niiden ymmärtäminen voi olla myös hyödyllistä galaktisia ytimiä koskevissa yhdistämisteorioissa. Näiden ilmiöiden syiden löytäminen voi auttaa vastaamaan noihin kysymyksiin, jotka on esitetty lähes vuosikymmen sitten.

Tuomaristo on edelleen selvillä siitä, mikä aiheuttaa epävakautta, vaikka näiden tutkijoiden luomat matemaattiset mallit osoittavat, mitä tapahtuu jälkeen suihkukoneiden rakenteellinen romahdus. Kun nuo mallit ovat valmiit, tutkijat ovat yksi askel lähempänä uuden maailmankaikkeuden mysteerin avaamista.


Katso video: Finnair Airbus A350-900 Amazing Landing at Helsinki Vantaa Airport (Saattaa 2021).