ダースベイダーのデススターを倒すための同盟の結成に少し似た方法で、10年以上前に天文学者がネイチャーのデスレイガンを理解するために全地球ブラザー望遠鏡コンソーシアムを設立しましたGASPは、Natureの「LHC」がどのように機能するかの秘密を解明するために重要であると証明しています。
「宇宙の最大の加速器であるブレーザージェットは理解することが重要です」と、Kavli粒子天体物理学および宇宙論研究所（KIPAC）の研究員である林田正明（KIPAC天体物理学者グレッグマジェスキーとの新しい結果を発表した最近の論文の対応著者）は述べました。 「しかし、それらがどのように生成され、どのように構造化されているかはよく理解されていません。私たちはまだ基本を理解することを目指しています。」
宇宙の暗い背景にある離散的なスポットであるガンマ線の空を、ブレザーが支配しています。近くの物質がブレザーの中心にある超巨大ブラックホールに落下し、ブラックホールに「供給」すると、このエネルギーの一部が粒子のジェットとして宇宙に吹き出されます。
研究者は以前、そのようなジェットは強力な磁場の巻きひげによって一緒に保持されると理論づけていましたが、ジェットの光はこれらの細い磁場の「線」の周りを渦巻く粒子によって生成されます。
しかし、これまでのところ、詳細はあまりよく理解されていません。最近の研究は、ジェットの構造に関する一般的な理解を覆し、これらの神秘的でありながら強力な獣への新しい洞察を明らかにしました。
「この研究は、これらのジェットの物理を理解するための重要なステップです」とKIPACのディレクター、ロジャーブランドフォードは述べました。 「私たちが彼らの解剖学を理解することを可能にするのは、このタイプの観察です。」
研究者たちは、丸1年間の観測で、乙女座にある特定のブレザージェット3C279に焦点を当て、ガンマ線、X線、光学、赤外線、無線など、さまざまな波長帯で観測しました。ブレイザーは継続的にちらつき、研究者たちはすべての波長帯で継続的な変化を期待していました。しかし、研究者たちは1年の途中で、ジェットの光学的放出とガンマ線放出の壮観な変化を観察しました。ガンマ線の20日間にわたるフレアには、ジェットの光学的光の劇的な変化が伴いました。
ほとんどの光学光は偏光されていませんが、すべての偏光が等しく混合された光で構成されていますが、磁力線の周りのエネルギー粒子の極端な曲げにより、光を偏光させることができます。 20日間のガンマ線フレアの間に、ジェットからの光学的光はその偏光を変化させました。ガンマ線光の変化と偏光の変化の間のこの一時的な関係は、両方の波長帯の光がジェットの同じ部分で作成されることを示唆しています。これらの20日間の間に、ローカル環境の何かが変化し、光学光線とガンマ線光線の両方が変化しました。
「私たちはジェット光のどこで光が生成されるかについてかなり良い考えを持っています。ガンマ線と光学光が同じ場所で作成されることがわかったので、初めてガンマ線の出所を特定できるようになりました」と林田氏は言う。
この知識は、超大質量ブラックホールが極ジェットをどのように生成するかについて、広範囲に影響を及ぼします。ジェットで放出されるエネルギーの大部分はガンマ線の形で逃げるため、以前はこのエネルギーはすべてブラックホールの近くに放出される必要があると考えられていました。最初の場所。しかし、新しい結果は、光学光線のように、ガンマ線がブラックホールから比較的遠くに放出されることを示唆しています。これは、林田とマデイスキーは、磁力線がガンマ線の形で放出される前に、どういうわけかエネルギーがブラックホールから遠くに移動するのを助ける必要があることを示唆していると、林田とマデイスキーは言いました。
「私たちが見つけたものは、私たちが期待していたものとは非常に異なっていました」とMadejskiは言いました。 「データは、ガンマ線がブラックホールから1または2光日ではなく（予想どおり）生成されるが、1光年に近いことを示唆しています。それは驚くべきことです。」
ジェット光のどこで生成されるかを明らかにすることに加えて、光学光の偏光の段階的な変化は、ジェットの全体的な形状について予期しない何かを明らかにします：ジェットはブラックホールから離れるように移動するにつれて湾曲するように見えます。
「ガンマ線フレア中のある時点で、光の強度が変化すると偏光は約180度回転しました」と林田氏は言います。 「これは、ジェット全体が湾曲していることを示唆しています。」
ブレザージェットの内部構造と構造に関するこの新しい理解には、ジェットの構造の新しい動作モデルが必要です。これは、ジェットが劇的に曲がり、最もエネルギーの高い光がブラックホールから遠く離れて発生するモデルです。マデイスキー氏によると、これが理論家たちの出番だ。「私たちの研究は、理論家にとって非常に重要な課題を提起している。ブラックホールから遠くにエネルギーを運ぶ可能性のあるジェットをどのように構築するか。そして、どうやってそれを検出できますか？磁力線を考慮することは簡単ではありません。関連する計算は分析的に行うことが難しく、非常に複雑な数値スキームで解決する必要があります。」
スタンフォード大学のアインシュタインフェローであり、磁化されたジェットの形成の専門家である理論家のジョナサンマッキーニーは、結果が彼らが答えるのと同じくらい多くの疑問を投げかけることに同意します。 「これらのジェットについて長い間論争がありました-ガンマ線放出がどこから来ているのかについて正確に。この作業は、可能なジェットモデルのタイプを制限します」と、最近の研究に関係のないマッキンニーは言いました。 「理論家の観点から見ると、モデルを再考する必要があることを意味しているので、私は興奮しています。」
理論家が新しい観測がジェットの動作のモデルにどのように適合するかを検討するにつれて、林田、Madejski、および研究チームの他のメンバーは、さらに多くのデータを収集し続けるでしょう。 「これをよりよく理解するために、あらゆる種類の光についてそのような観察を行う必要があることは明らかです」とMadejskiは言いました。 「このタイプの研究を完了するには、膨大な量の調整が必要です。これには、250人を超える科学者と約20個の望遠鏡からのデータが含まれます。でも、その価値はある。"
今回および将来の多波長研究により、理論家は宇宙の最大の加速器がどのように機能するかについてのモデルを作成するための新しい洞察を得るでしょう。ダースベイダーは、これらの研究結果へのアクセスをすべて拒否されています。
出典：DOE / SLAC National Accelerator Laboratoryプレスリリース、Natureの2010年2月18日号の論文。
