https://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/15315424/

 

К вопросу о природе радиогалактик

Картинки по запросу радио уши галактик
Это гигантские «радиоуши» галактики Печь А (
NGC 1316)

Начнём с цитататы из «Типы галактик»: «Когда подобных сильно радиоизлучающих галактик было обнаружено достаточно много, чтобы можно было сделать некоторые обобщения, оказалось, что среди них нет ни спиральных, ни неправильных форм, а только эллиптические. Самой характерной чертой радиогалактик, присущей по крайней мере 60% из них, следует назвать то, что они являются тройными системами: состоят из двух сильно вытянутых на миллионы световых лет радиоисточников и оптически видимого объекта, который находится примерно посередине прямой, соединяющей эти источники. Области радиоизлучения в таких галактиках расположены симметрично на противоположных их окраинах, уже за границами оптического изображения».

В качестве иллюстрации к сказанному на рис.1 показан снимок радиогалактики ЛебедьА в радиолучах

Картинки по запросу лебедь а  Рис. 1
Лебедь
А

На оптическом снимке два больших радиоисточника не видны, а виден как квазар только точечный объект между ними. На самом деле именно этот точечный объект и есть гигантская эллиптическая галактика, порождающая огромные радиоизлучающие области. Как это происходит, немного прояснилось после запуска проекта РадиоАстрон в 2011 году. Его спутник «Спектр-Р» с радиотелескопом с приемной параболической антенной диаметром 10 м то приближается к Земле, то удаляется на расстояние 340 000 км (почти столько же, сколько до Луны). За счёт такой сверхдлинной базы впервые за всю историю астрономических наблюдений удалось достичь невероятного углового разрешения — до миллионных долей секунды. Как следствие, после мониторинга ядер нескольких сотен активных галактик пришлось в корне изменить общепринятую модель физических параметров и излучения джетов.

Вот цитата из статьи «Загадка физики - джеты, или струи плазмы в ядрах галактик», опубликованной 20 января 2017 года:
«Первоначально астрофизикам казалось, что джеты появляются довольно просто. Молодая галактика, в которой не закончились процессы формирования звезд, наполнена разнообразными космическими «строительными материалами» — газами, пылью, разреженной плазмой. Черная дыра формирует вокруг себя так называемый аккреционный диск, в котором слои вещества трутся друг о друга и, замедляясь, падают на ее поверхность. В какой-то момент наступает предел, когда аккреция больше не может продолжаться. Поскольку внешние слои диска давят на внутренние, лишнее вещество может выбрасываться только в двух направлениях, под и над диском, по оси вращения».
В этом случае, согласно расчётам теоретиков, процесс излучения будет происходить катастрофично, т.е. очень быстро и очень эффективно. Квазар будет наблюдаться в виде вспышки, в ходе которой за несколько часов или нескольких дней энергия исчерпалается. Тогда астрономы смогли бы зарегистрировать излучение всего нескольких квазаров в небе на длинных наземно-космических базах РадиоАстрона. Но это противоречит наблюдениям – квазары светят стабильно. Этот результат перевернул те представления о квазарах, которые сохранялись на протяжении последних сорока лет. С помощью «Радиоастрона» были измерены «сопла» джетов, то есть те места, где они визуально возникают. Диаметр сопла джета оказался порядка одного светового года. Если верно отмасштабировать ширину струи, то саму дыру и даже «бублик» аккреционного диска вокруг нее будет просто не разглядеть.  Наблюдениями установлено, что вырвавшиеся струи плазмы рассеиваются на расстоянии тысяч световых лет от места своего рождения, образуя гигантские радиоизлучающие облака. Их называют «радиоуши». Каков истинный механизм образования радиоушей пока неизвестно. 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. Кстати, такое же мощное радиоизлучение идёт и из областей сталкивающихся галактик. Это приводит к мысли, что всё дело именно в турбулентности газово-пылевой плазмы. Если галактики проходят очень близко друг от друга,  то, поскольку они окружены массивными газовыми гало, а газ – субстанция обладающая вязкостью, газовые массы гало начнут перемешиваться. Это будет сопровождаться турбулентностью и,  соответственно, возникнет радиоизлучение.

Дополнение
 П
о поводу механизма образования джетов, и по поводу механизма образования радиоушей никаких официальных версий не существует. Единственно, в литературе встречаются предположения, что джет каким-то образом порождается аккрецией на ядро галактики. А радиоуши возникают из-за торможения джета на космической пыли. Я попытаюсь конкретизировать эти догадки, введя в рассмотрение магнитное поле галактики.

Рассмотрим, как происходит аккреция газа на ядро галактики, имеющей мощное дипольное магнитное поле. При аккреции заряженных частиц в магнитном поле их траектории напоминают спирали, закрученные вокруг магнитных линий.  Но частицы аккрецирующего газа гало пребывают то в нейтральном состоянии, то в заряженном, так как при столкновениях их между собой и с частицами газа галактики они то ионизуются, то рекомбинируют, вновь становясь нейтральными. Процесс ионизации-рекомбинации  происходит с очень высокой частотой. Поэтому приблизительно половину времени аккрецирующие частицы газа пребывают в нейтральном состоянии.  В  период нейтральности,  ускорение частиц  направлено к центру галактики. Это приводит к тому, что  аккрецирующий газ, начиная движение с различных направлений, в глубоких слоях галактики собирается магнитным полем в два узких жгута плазмы, движущихся к цетру галактики с околосветовой скоростью (рис.2а)

 

Картинки по запросу astrogalaxy Космический адронный коллайдер  Рис. 2

 

Создаётся природный аналог адронного коллайдера (ускорителя на встречных пучках). Явления, характерные для земных адронных коллайдеров, будут иметь место и в данном случае, но только в космических масштабах. При столкновении встречных пучков плазмы образуется антиматерия. Для того, чтобы вспыхнул процесс аннигиляции, достаточный по мощности для образования стационарного джета (рис.2б),  масса галактики должна быть очень большой, а магнитное поле очень мощным. Именно по этой причине далеко не у кажой галактики можно наблюдать джет. В большинстве же случаев аннигиляция просто вызовет повышенную активность ядра галактики (рис.2с).

Есть ещё одно соображение, свидетельствующее в пользу того, что джет порождается аннигиляцией аккрецирующего газа. Как уже было отмечено, джет зарождается в области с повышенной плотностью энергии и движется из этой области по пути наименьшего сопротивления. Материя джета представляет собой высокоионизованную плазму. А плазма беспрепятственно может перемещаться только вдоль магнитных линий. Сжатие струи плазмы джета в узкую струю производится и магнитным полем и аккреционным диском, порождающим круговой ток вокруг джета (есть соответствующие теоретические исследования).

Таким образом, аккрецирующий газ и плазма джета будут перемещаться вдоль магнитных линий навстречу друг другу. Это положит начало нарушению структуры джета. Остальное довершит торможение джета на космической пыли. Разрушение джета завершится образованием радиоушей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К вопросу о природе радиогалактик