Dynamics and geometry of the inner sub-parsec-scale jet in 3C 279 observed with the Event Horizon Telescope
Observaties van de Event Horizon Telescope van de blazar 3C 279 onthullen een intrinsiek orthogonale, compacte kern met ultra-relativistische snelheden en lage helderheidstemperaturen, wat aangeeft dat de binnenste jet op sub-parsec schaal scherp in de richting van de waarnemer buigt, hoewel de huidige gegevens onvoldoende zijn om het specifieke fysieke mechanisme aan te wijzen dat deze geometrie aandrijft.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Stel je het universum voor als een gigantische, kosmische oceaan, en verspreid doorheen liggen vuurtorens die niet alleen licht uitstralen, maar ook krachtige, supersnelle bundels energie afschieten. Deze worden "jets" genoemd, en ze worden gelanceerd door supermassieve zwarte gaten—de ultieme kosmische stofzuigers die zich in de centra van sterrenstelsels bevinden. Decennialang hebben astronomen geprobeerd te begrijpen hoe deze zwarte gaten hun jets aanzetten, hoe ze ze recht houden, en waarom ze soms wiebelen of buigen. Het is alsof je probeert te begrijpen hoe een tuinslang water spuit wanneer de spuitmond is bevestigd aan een draaiende, onzichtbare motor. De vraag is belangrijk omdat deze jets enorme hoeveelheden energie door het universum transporteren, wat de manier waarop sterrenstelsels groeien en evolueren vormgeeft. Om het begin van deze jets te zien, precies daar waar ze het zwarte gat verlaten, hebben we een telescoop nodig die zo krachtig is dat hij een muntje op de maan vanaf de aarde kan zien. Dat is de Event Horizon Telescope (EHT): een wereldwijd team van radioschotels die samenwerken om een virtuele telescoop ter grootte van onze planeet te creëren.
Laten we nu inzoomen op een beroemde kosmische vuurtoren genaamd 3C 279. In dit nieuwe onderzoek heeft het EHT-team in 2021 een super-scherpe blik geworpen op de basis van de jet van 3C 279. Wat ze vonden, was een verrassing. In plaats van een rechte straal die uitkomt als een laser, ziet het binnenste deel van de jet eruit als een gebogen, haakvormige noedel. Het staat bijna loodrecht op de richting waarin de jet verderop reist, alsof de jet direct bij de bron plotseling een scherpe bocht heeft besloten te maken. Het team gebruikte drie verschillende computergestuurde "imaging"-methoden om het beeld te reconstrueren, en ze waren het er allemaal over eens dat dit vreemde, gebogen vorm echt is. Het is geen foutje; het is echt.
De wetenschappers maten hoe snel de heldere knopen van energie binnen deze gebogen jet bewegen. Ze ontdekten dat sommige delen voorbij razen met snelheden die lijken alsof ze 10 keer sneller dan het licht gaan (een trucje van perspectief genaamd "schijnbare snelheid", omdat de jet bijna recht op ons gericht is). Dit vertelt ons dat de jet ongelooflijk snel beweegt, met een "bulk Lorentz-factor" (een chique manier om te zeggen hoe snel hij is ten opzichte van de lichtsnelheid) van minstens 10,3. Omdat de jet zo snel beweegt en zo recht op de aarde gericht is, wordt het licht superhelder, zoals een koplamp die recht in je ogen schijnt.
Maar hier zit het grote mysterie: waarom is de jet gebogen? Het artikel suggereert een paar mogelijkheden. Misschien botst de jet tegen gas rond het zwarte gat aan, zoals een tuinslang die tegen een muur slaat. Misschien wiebelt hij omdat magnetische krachten nabij het zwarte gat knappen en weer verbinden. Of misschien is het zwarte gat zelf onderdeel van een paar, en zorgt de dans tussen twee zwarte gaten ervoor dat de jet precesseert, of wiebelt, als een tol. De auteurs zijn voorzichtig en zeggen dat ze nog niet bewezen hebben welke het is. Ze sluiten expliciet de mogelijkheid uit dat deze gebogen vorm slechts een fout in hun beelden of een tijdelijke glitch is. Ze merken ook op dat hoewel sommigen denken dat een binair zwart gat-systeem de oorzaak is, er nog niet genoeg bewijs is om dat zeker te weten.
Het team keek ook naar hoe de jet door de jaren heen is veranderd. Door hun foto's uit 2021 te vergelijken met oudere beelden uit 2011 en 2017, zagen ze dat de vorm en richting van de jet zijn verschoven. Het is alsof je een time-lapse video bekijkt van een rivier die van koers verandert. Dit suggereert dat de jet dynamisch en levend is, en zichzelf voortdurend herstructureert op schalen van slechts enkele lichtdagen. Het artikel concludeert dat, hoewel we een geweldig nieuw beeld hebben van deze gebogen, supersnelle jet, we hem nog vele jaren moeten blijven observeren om het puzzelstukje van wat hem doet buigen eindelijk op te lossen. Voor nu weten we dat de jet een wilde, snelle en draaiende entiteit is, en de EHT heeft ons ons beste uitzicht ooit gegeven op zijn chaotische dansvloer.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.