https://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/15307150/

 

Взаимосвязь квазаров, галактик и магнитных полей галактик

Если запросить в Гугле «квазары, картинки», откроется несколько десятков картинок в основном джетов (рисованных).

        Картинки по запросу квазары ÐšÐ°Ñ€Ñ‚инки по запросу квазары ÐšÐ°Ñ€Ñ‚инки по запросу квазары ÐšÐ°Ñ€Ñ‚инки по запросу квазары 
       квазары

Понимай так: если видишь джет, то это квазар. Как правило, это верно.

При рассмотрении вопроса о природе джетов ключевую роль играет представление о магнитных полях галактик. Из теоретических соображений уже в восьмидесятых годах прошлого столетия было понятно, что у спиральных галактик возможны два типа магнитных полей – магнитное поле, идущее вдоль спиральных рукавов (рис.1), и магнитное поле в направлении, перпендикулярном плоскости галактики. Существование магнитного поля, идущего вдоль спиральных рукавов, было вскоре подтверждено экспериментально как для нашей Галактики, так и для других спиральных галактик

Картинки по запросу магнитное поле галактик Рис. 1
магнитное поле галактик

Подтверждение же существования магнитного поля в направлении перпендикулярном галактической плоскости в случае нашей Галактики столкнулось с большими трудностями. Тем более существование такого поля не удавалось подтвердить для других галактик. Тем не менее, в научной литературе по-прежнему высказывалась мысль, что спиральные галактики должны иметь полоидальные магнитные поля (полоидальное поле направленно вдоль линий, проходящих через полюсы галактики).

Полоидальные поля бывают двух типов – дипольные и квадрупольные (рис.2)

Картинки по запросу магнитное поле галактик Рис. 2
магнитное поле галактик

 

Подтверждение наличия полоидальных магнитных полей у массивных галактик появилось только в самое последнее время. Полученные доказательства основаны в основном на наблюдениях джетов. По поляризации излучения измерялась напряжённость магнитного поля в месте выброса джета из ядра галактики. Как сообщается, измеренная  напряжённость магнитного поля оказалась в сотни раз больше, чем у любого другого близлежащего объекта. Большинство наблюдаемых полоидальных полей являются дипольными. Однако имеется также наблюдение квадрупольного поля.  На оптических изображениях спиральной галактики NGC1097 было найдено четыре джета (https://apod.nasa.gov/apod/image/0911/NGC1097invert_gendlerJets.jpg ). Джеты образуют как будто крест, центр которого расположен прямо в ядре галактики (рис.3)


Похожее изображение Рис. 3
джеты галактики NGC1097

Это однозначно свидетельствует о квадрупольном магнитном поле галактики NGC1097, так как выбросы джетов из ядра квадрупольного поля должны иметь именно вид креста (рис.4)

Картинки по запросу квадрупольное магнитное поле Рис. 4
квадрупольное магнитное поле

А то, что джеты NGC1097 не перпендикулярны, объясняется просто ориентацией галактики относительно наблюдателя.

Долгое время считалось, что джетов у спиральных галактик быть не может – у спиральных галактик не хватает для этого ни массы, ни мощности магнитного поля.  Наблюдение джетов галактики NGC1097 опровергло эту точку зрения, хотя, по-видимому в большинстве случаев она верна. Галактика Млечный Путь относится к крупным спиральным галактикам. Но активность её ядра проявляется более скромно – в виде пузырей Ферми. В 2010 году космический гамма-телескоп «Ферми» обнаружил удивительные гигантские структуры, исходящие из центра нашей Галактики перпендикулярно ее плоскости и простирающиеся на 25 тысяч световых лет каждая, то есть суммарно — на половину диаметра Млечного Пути. (рис.5)

Картинки по запросу пузыри ферми Рис. 5
пузыри ферми

 Но и такая активность ядра галактики свидетельствует о наличии у нашей Галактики полоидального магнитного поля.

Если иметь в виду выброс мощных  джетов, как у галактики М 87 (рис.6), то, возможно, такие джеты действительно присущи только массивным эллиптическим галактикам.

Похожее изображение Рис.6
галактика М 87

Массы больших эллиптических галактик на порядок больше массы крупных спиральных галактик. Аккреция на галактику пропорциональна массе галактики. Магнитное поле, по-видимому, тоже. Поэтому генерация таких джетов, как у галактики М 87, наблюдается именно у массивных эллиптических галактик.

М 87 к квазарам не причисляют, только потому, что она близко от нас, в Местном скоплении, и не выглядит точечным источником. Красное смещение М 87 небольшое z=0.043, и уже поэтому она не квазар.  Но с этой галактикой астрономам, можно считать, повезло – можно в деталях рассмотреть, как выглядят вблизи квазары с джетами.

Кстати, cтруя вещества, изображённая на фотографии, была открыта ещё в 1918 году. Одиночность джета была удивительна, так как теоретически должно быть два симметричных джета, истекающих из ядра в противоположных направлениях. И действительно, вторая, симметричная первой, струя была недавно открыта в радиодиапазоне (http://grani.ru/Society/Science/m.128360.html). То, что излучения из струй получены в разных волновых диапазонах, можно объяснить направлением движения вещества: в одной струе по направлению к нам,  в другой – от нас. Поэтому излучение из струй в одном случае смещено в фиолетовую сторону, а другом в красную. А поскольку вещество в струях движется с релятивистской скоростью, смещения излучений очень большие и вторая струя ушла в невидимую оптически радио-область.