Открытая группа
4428 участников
Администратор Adm-X
Администратор vladmiza

Активные участники:

Последние откомментированные темы:

20210508124229

←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
Привилегированный участник пишет:

Турбулентность газово-пылевых облаков – источник радиоизлучения

Прежде всего, объясним, что значит «турбулентность». Слово «турбулентность» происходит от англ. turbulent - бурный, беспорядочный. Всем с детства известно, что при увеличении скорости течения жидкости (или газа) в них начинают самопроизвольно образовываться  завихрения. И чем больше скорость, т.е. кинетическая энергия потока, тем более бурным и беспорядочным он становится. Турбулентность - явление очень сложное. Для данной статьи достаточно образного представления об этом явлении.

Турбулентность наблюдается и в космосе. Причём замечено, что  из областей с турбулентностью идёт мощное радиоизлучение. Наиболее наглядно это демонстрируют джеты, вырывающиеся из полюсов галактик и возбуждающие в газово-пылевой межгалактической среде подобие шторма.  Но прежде, чем рассматривать это явление, стоит сообщить некоторые новые сведения о джетах.

В среде астрофизиков принята теория, согласно которой энергию для джета поставляет аккреционный диск — структура, возникающая в результате падения диффузного материала, обладающего вращательным моментом, на массивное ядро галактики.

Но, когда в 2011 году в рамках международного проекта «Радиоастрон» на высокоапогейную орбиту был запущен российский спутник «Спектр-Р» с радиотелескопом с приемной параболической антенной диаметром 10 м (рис.1),  впервые за всю историю астрономических наблюдений удалось достичь невероятного углового разрешения — до миллионных долей секунды.

 

Рис. 1

 

 

И тут стало понятно, что бытовавшие у физиков представления о джетах не соответствуют действительности:  во-первых, джеты слишком узкие, во-вторых, слишком быстрые, и в-третьих, они гораздо ярче, чем считали ранее. Это значит, что сложившееся к настоящему времени представление о порождении джетов аккреционным диском галактики, требует пересмотра.

С помощью «Радиоастрона» были измерены «сопла» джетов, то есть те места, где они визуально возникают. Диаметр сопла джета оказался порядка одного светового года. Вот как охарактеризовано это открытие здесь (http://www.popmech.ru/science/317102-zagadka-fiziki-dzhety-ili-strui-plazmy-v-yadrakh-galaktik/):

«Отсюда, кстати, следует, что научно-популярные рисунки, на которых из полюсов черной дыры вырываются резкие плазменные струи, — чистой воды художественная фантазия. Если верно отмасштабировать ширину струи, то саму дыру и даже «бублик» аккреционного диска вокруг нее будет просто не разглядеть.  …поскольку длина джета может превышать миллион световых лет, в космических пространствах это тонюсенькая ниточка».

В связи с этим возникает вопрос – почему на фотографии галактики М87 джет не выглядит «тонюсенькой ниточкой»? Длина джета М87 оценена  в 5 тысяч световых лет. Значит толщина джета должна быть приблизительно в пять тысяч раз тоньше его длины. Но ведь на фотографии это явно не так (рис.2)

 

Рис. 2

Причина несоответствия объясняется ориентацией галактики по отношению к наблюдателю: джет направлен почти прямо на наблюдателя (рис.3). Об этом же свидетельствует и то, что второй джет был обнаружен только в начале 2015 г, причём в радиодиапазоне (джет, который виден на рис.2, был замечен ещё в 1918г).  Излучение джетов в различных э-м диапазонах объясняется тем, что в одном джете излучающая материя к наблюдателю приближается с релятивистской скорость, а в другом с такой же скоростью удаляется. Спектр джета, удаляющегося от наблюдателя, будет сдвинут в сторону длинных волн и потому воспринимается в радиодиапазоне.

 

 

Рис. 3

 

Наблюдениями установлено, что вырвавшиеся струи плазмы рассеиваются на расстоянии тысяч световых лет от места своего рождения, образуя гигантские радиоизлучающие облака. Их называют также «радиоуши». Каков истинный механизм образования радиоушей мы не знаем. Но радиоуши чисто визуально напоминают клубящиеся облака пыли. Очевидно, что там идёт интенсивная турбулентность газа и пыли, и достоверно установлено, что оттуда идёт мощное радиоизлучение.

 

Приведём несколько радиоснимков этих объектов