"Birleştirilmiş" bir grup gözlemevi bunu çözmek istiyor ...
Bir kuasar, optik olarak bir yıldız kadar parlak göründüğü için adlandırılır.Aslında o ne bir yıldız ne de bir galaksi değil, aktif bir galaktik çekirdek türüdür. Merkezinin Güneş'in kütlesinin on milyon katı olduğu düşünülmektedir. Süper kütleli kara delik. Kuasar çok parlak olduğu için çok uzaktaki evrende bizim tarafımızdan gözlemlenebilir ve bugün gördüğümüz kuasar, uzak bir dönemde yayılan ışık dünyaya ulaştığında nasıl göründüğüdür, böylece sınıfı "kullanabiliriz" Evrenin erken durumunu keşfetmek için Astral. Şu anda yaygın olarak kabul gören kozmolojik model, evrenin yaşının yaklaşık 15 milyar yıl olduğunu ve 5'ten büyük bir kırmızıya kaymaya karşılık gelen evrenin yaşının yalnızca yaklaşık 1.1 milyar yıl olduğunu gösteriyor.
Şekil 1 Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilmiş ünlü kuasar 3C273'ün optik görüntüsü (wikipedia'dan resim)
Bu nedenle gökbilimciler sürekli olarak ultra yüksek kırmızıya kaymalı kuasarlar arıyor ve onları gözlemleyerek erken evren anlayışımızı oluşturmaya çalışıyorlar. Kırmızıya kayma ne kadar yüksekse, karşılık gelen görünen parlaklık ve görünen boyut çok küçük hale gelecektir, bu nedenle kırmızıya kayma özellikle yüksek olduğunda, gözlemleyebileceğimiz kuasarlar çok nadir hale gelecektir. En hassas optik teleskopla yapılan güncel gökyüzü araştırmasında, keşfedilen kuasarların en yüksek kırmızıya kayması 7.08'e ulaştı ve 5'ten fazla kırmızıya kayma ile 100'den fazla kuasar da bulundu. Ancak optik teleskobun çözünürlüğünün sınırlı olmasından dolayı, ark saniye sırasındaki çözünürlüğü, gözlemlenen kuasarların çok yoğun nokta kaynakları olmasını sağlar, parlaklık ve spektral çizgiler dışında elde edilen bilgiler çok sınırlıdır. Ne yapmalıyım? Yüksek çözünürlük özelliklerine sahip Çok Uzun Temel Girişim Ölçümü (VLBI) yeni bir olasılık sağlar. Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi'nin Şangay Astronomik Gözlemevi'nden araştırmacılar (bu makalenin yazarı ekip üyelerinden biridir), yüksek kırmızıya kaymalı kuasarların araştırılması sırasında erken evrende bir radyo gürültüsü kuasar J0906 + 6930'u incelemek için VLBI teknolojisini kullandılar. Ne buldular ve nasıl yaptılar?
VLBI teknoloji
Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte günümüzün astronomik gözlemleri optik gözlemlerden tam bant gözlemlere dönüşmüştür. Radyo radyasyonu atmosferden zemine engelsiz geçebildiğinden, radyo teleskoplarının atmosferin dışına çıkmasına gerek kalmaz ve yere inşa edilebilir. Radyo gözlemi, ana akım astronomik gözlem yöntemlerinden biri haline geldi.
Bugün ülkemiz radyo astronomisinin gelişmesinde kayda değer başarılar elde etti. 2012 yılında Şangay Astronomik Gözlemevi tarafından inşa edilen Tianma 65 metrelik teleskop, Asya'daki en büyük hareketli radyo teleskopudur ve faaliyete geçirilmiştir. Guizhou'da henüz tamamlanan FAST teleskop, 500 çapıyla dünyanın en büyük küresel radyo teleskobudur. Metre. Çin Bilimler Akademisi'nin Sincan Gözlemevi, dünyanın en büyük tam hareketli 110 metrelik radyo teleskopunu inşa etmeye hazırlanıyor. Böylesine geniş açıklıklı bir teleskop, radyo gözleminin hassasiyetini büyük ölçüde geliştirerek, daha zayıf radyo kaynaklarını tespit etmemizi sağladı.
Şekil 2 Shanghai Tianma 65 metrelik radyo teleskopu
Bir teleskobun çözünürlüğü, teleskobun açıklığıyla doğru orantılı olduğundan ve gözlem dalgaboyuyla ters orantılı olduğundan, bir radyo teleskop optik gözlemlerin çözünürlüğüne ulaşmak veya bu çözünürlüğü aşmak istiyorsa, birkaç kilometre çapında bir teleskop yapılmalıdır. Aslında, başarmak açıkça imkansızdır. Bununla birlikte, VLBI uygulaması radyo gözleminin durumunu iyileştirmiştir.
VLBI teknolojisi, gözlem için çok sayıda radyo teleskopunu birleştirir; bu, bu teleskopların en geniş açıklığına sahip çok büyük bir teleskopa eşdeğer olabilir. Teleskoplar arasındaki mesafeye taban çizgisi adı verilir, taban çizgisi ne kadar uzunsa, oluşan girişim teleskop dizisinin çözünürlüğü o kadar yüksek olur. Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa ve Asya, taban çizgisi birkaç bin kilometre olan VLBI gözlem ağları kurdu. Karşılık gelen görüntü çözünürlüğü, Hubble Teleskobu'nunkinden yüzlerce kat daha yüksek olan milisaniyenin altındaki seviyeye ulaşabilir. Bu, radyo astronomisini büyük ölçüde geliştirir Gök cisimlerinin ince yapı görüntüsünde konumlandırın. Çinin Shanghai Tianma 65 metrelik teleskopu, Yunnan Kunming 40 metrelik teleskopu ve Xinjiang Urumqi 26 metrelik teleskopu, Avrupa VLBI ağı ve Doğu Asya VLBI ağının gözlemlerine katıldı. Eşsiz coğrafi konumu nedeniyle, Çin radyo teleskoplarının katılımı, uluslararası VLBI ağının temel uzunluğunu büyük ölçüde artırdı ve Şangay 65 metrelik radyo teleskopu gibi geniş açıklıklı antenler de algılama hassasiyetini önemli ölçüde artırdı.
Şekil 3 Uluslararası VLBI gözlem ağının şematik diyagramı (arka plan resmi ağdan gelir)
Şangay Astronomik Gözlemevi araştırmacıları, erken evrendeki radyo gürültüsü kuasarlarını incelemek için VLBI kullanıyor
Çeşitli gözlemsel çalışmalar, radyo kuasarlar ile optik kuasarlar arasında bire bir yazışma olmadığını ve iki türün örtüşen örneklerin sayısının yalnızca optik kuasarların yaklaşık onda birini açıkladığını göstermiştir. Bu onda birine radyo gürültüsü kuasarları, radyo gözlemlerinde bulunmayan diğer% 90'a ise radyo sessiz kuasarlar denir. Şu anda, radyo tarafından gözlemlenen en yüksek kırmızıya kayma kuasarları 6.21'dir ve 5GHz'deki parlaklığı, radyo algılama mevcut sınırına yakın olan yalnızca 1 miliansky'dir ve kırmızıya kaymaları 5'ten fazla olan radyo gürültüsü kuasarları yalnızca bulunmuştur. Yaklaşık 10 parça. Yüksek kırmızıya kaymalı radyo kaynağı, erken evrendeki süper büyük kara deliği anlamak için şüphesiz yüksek gözlemsel araştırma değerine sahip özel ve nadir bir gök cismi türüdür.
Yüksek kırmızıya kaymalı radyo gürültüsü kuasarlarının VLBI gözlemleri yüksek çözünürlüklü görüntüler sağlar.Bazı kaynaklar nükleer jet yapılarına veya çoklu bileşenlere ayrıştırılabilir.Bu görüntüler, radyo kaynağı evrimini ve erken yıldızlararası çevreyi incelemek için önemli bilgilerdir.
Şangay Astronomi Gözlemevi'nin bilimsel araştırma ekibi, kırmızıya kayma yüksek radyo gürültüsü kuasarlarının örneklerinin incelenmesinde, kırmızıya kayma değeri 5,47 olan bir blazar J0906 + 6930 üzerinde odaklandı. Blazarlar bir tür çok "şiddetli" kuasarlardır. Genellikle şiddetli radyo jetleri vardır ve fırlatma yönü gözlemlediğimiz görüş hattına yakındır. Bu tür radyasyon, Doppler etkisinin artması nedeniyle görmemizi sağlayacaktır. Parlaklığı büyük ölçüde artacaktır.
Şekil 4 J0906 + 6930'un işlenmiş VLBI parlaklık dağılım haritası (solda) ve sanatçının erken evrendeki kuasarlara dair hayal gücü (sağda) (sağdaki resim NASA'dan alınmıştır)
J0906 + 6930 ilk olarak 2004 yılında VLBI tarafından keşfedilmiştir. Örnekteki tek blazar olmasa da numunedeki en parlak kuasardır 5 GHz'deki akış yoğunluğu 100 miliyanskiyi aşmaktadır. Şangay Astronomi Gözlemevi'ndeki araştırmacılar, 22 GHz'de gözlemlemek için Doğu Asya VLBI ağını kullandılar ve elde edilen görüntü yüksek parlaklığını ve kompaktlığını gösterdi.
Bizden 11 milyar ışıkyılı uzaklıktaki bu uzak kuasar, evrenin yaşının yalnızca onda biri kadar bir aşamadadır.Evren yeniden iyonlaşmayı tamamladıktan kısa bir süre sonra, ilk nesil yıldızların doğuşu, evreni aydınlatmak için ilk şafak ışınlarını verdi. Ve böylesine parlak bir kuasar muhtemelen evrendeki ilk nesil süper kütleli kara delikler olacaktır, bu nedenle J0906 + 6930, erken evrende ve yıldızlararası ortamdaki kara deliklerin evrimini incelemek için son derece yüksek gözlemsel değere sahiptir. Araştırma ekibi, bu kaynak için, jetlerinin ayrıntılı yapısını incelemek ve kırmızıya kayması yüksek galaksilerin yıldızlararası ortamını tespit etmek için daha fazla yüksek hassasiyetli VLBI gözlemleri için başvuruda bulundu.
Gökbilimciler, evrenin erken dönemlerinde sürekli olarak kırmızıya kayma yüksek kuasarların ve yıldızların evrimini araştırıyor ve araştırıyorlar. J0906 + 6930'un kaynağı kuşkusuz, erken evrenin daha fazla gizemini keşfetmemiz için bize rehberlik eden bir işarettir.
Yazar, Çin Bilimler Akademisi, Şangay Astronomik Gözlemevi'nde doktora öğrencisidir.
