Erdvė tarp žvaigždžių mūsų Galaktikoje nėra tuščia – ją užpildo dujų debesys, kurie nuolat juda ir sūkuriuoja. Dalis dujų yra jonizuotos, o jonai ir elektronai iškraipo radijo bangų trajektorijas, panašiai kaip karšto oro virpesiai virš laužo iškraipo vaizdą už jo.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Iki šiol astronomai šią turbulenciją galėjo nagrinėti tik netiesiogiai, naudodami statistinius metodus ar skaitmeninius modelius. Naujame tyrime mokslininkai aprašo pirmą kartą tiesiogiai užfiksuotą turbulencijos pėdsaką radijo spinduliuotėje.
Atradimas padarytas nagrinėjant kvazarą TXS 2005+403 – santykinai ryškų radijo šaltinį Gulbės žvaigždyne, kurio spinduliuotę kuria į supermasyvią juodąją skylę krentančios dujos. Kvazaro šviesa iki mūsų keliauja apie 10 milijardų metų, o pakeliui praeina vieną turbulentiškiausių ir stipriausiai sklaidančių regionų Paukščių Take. Analizuodami beveik dešimtmetį VLBA – dešimties radijo teleskopų tinklo visose JAV – archyvinių stebėjimų, tyrėjai tikėjosi, kad kvazaro vaizdas bus tiesiog tolygiai išblukęs. Tačiau tikrasis vaizdas pasirodė sudėtingesnis: jie aptiko struktūringus, dėmėtus iškraipymus.
Tokių ryškių ženklų negalima paaiškinti nei paprastu išblukimu, nei paties kvazaro struktūra; be to, jie elgiasi būtent taip, kaip prognozuoja turbulencijos teorija. Labiausiai nustebino tai, kad toliausiai viena nuo kitos išdėstytos teleskopų poros, kurios jautrios mažiausio mastelio struktūroms, vis dar matė kvazaro signalą, nors pagal paprastą sklaidos modelį jis turėjo būti visiškai išnykęs. Iškraipymų struktūra išliko pastovi per visą 2010–2019 metų stebėjimų laikotarpį, taigi sklaidos savybės bent jau šia kryptimi yra stabilios.
Tyrėjai apskaičiavo, kad turbulencija vyksta maždaug Saulės sistemos dydžio masteliu. Šis atradimas padės suprasti, kaip energija juda per Galaktiką ir kaip dujos elgiasi prieš susitraukdamos į naujas žvaigždes. Be to, jis turi ir tiesioginę praktinę reikšmę: tas pats tarpžvaigždinis sklaidymas blogina Šaulio A* – Paukščių Tako centrinės juodosios skylės – vaizdus, darytus Įvykių horizonto teleskopų tinklu.
Geriau suprantant turbulencijos struktūrą, ateityje bus galima šalinti jos poveikį ir gauti aiškesnius Paukščių Tako centro vaizdus.
Tyrimo rezultatai publikuojami „The Astrophysical Journal Letters“.
