Một số vật thể sáng nhất trong Vũ trụ là quasar. Thay vì các lỗ đen tiêu thụ vật chất, có thể có những vật thể có từ trường cực mạnh hoạt động như cánh quạt, đẩy vật chất trở lại thiên hà.
Trong vũ trụ xa xôi, trẻ trung, các quasar tỏa sáng với sự sáng chói không gì sánh được với bất cứ thứ gì trong vũ trụ địa phương. Mặc dù chúng trông giống như sao trong kính viễn vọng quang học, các quasar thực sự là trung tâm sáng của các thiên hà nằm cách Trái đất hàng tỷ năm ánh sáng.
Lõi sôi của một quasar hiện được hình dung là chứa một đĩa khí nóng xoắn ốc thành một lỗ đen siêu lớn. Một phần khí đó bị đẩy ra bên ngoài mạnh mẽ trong hai máy bay phản lực với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Các nhà lý luận đấu tranh để hiểu vật lý của đĩa bồi tụ và máy bay phản lực, trong khi các nhà quan sát đấu tranh để nhìn vào trái tim chuẩn tinh. Động cơ trung tâm của Pháp, cung cấp năng lượng cho các máy bay phản lực rất khó nghiên cứu về kính thiên văn vì khu vực này rất nhỏ gọn và các nhà quan sát Trái đất ở rất xa.
Nhà thiên văn học Rudy Schild thuộc Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA) và các đồng nghiệp của ông đã nghiên cứu chuẩn tinh được gọi là Q0957 + 561, nằm cách Trái đất khoảng 9 tỷ năm ánh sáng theo hướng của chòm sao Ursa Major, gần Big Dipper. Chuẩn tinh này chứa một vật thể nhỏ gọn trung tâm chứa khối lượng tương đương 3-4 tỷ Mặt trời. Hầu hết mọi người sẽ coi vật thể đó là một lỗ đen của người Viking, nghiên cứu của Schild nhưng lại cho thấy điều khác.
Chúng tôi không thể gọi vật thể này là một lỗ đen bởi vì chúng tôi đã tìm thấy bằng chứng rằng nó có chứa một từ trường neo bên trong xuyên qua bề mặt của vật thể trung tâm bị sụp đổ và tương tác với môi trường chuẩn tinh, ông nhận xét Schild.
Các nhà nghiên cứu đã chọn Q0957 + 561 vì sự liên kết của nó với một thấu kính vũ trụ tự nhiên. Trọng lực của một thiên hà gần đó bẻ cong không gian, tạo thành hai hình ảnh của quasar ở xa và phóng đại ánh sáng của nó. Các ngôi sao và hành tinh trong thiên hà gần đó cũng ảnh hưởng đến ánh sáng quasar, gây ra những dao động nhỏ về độ sáng (trong một quá trình có tên là Mic micensensing) khi chúng trôi vào đường ngắm giữa Trái đất và chuẩn tinh.
Schild đã theo dõi độ sáng quasar trong 20 năm và lãnh đạo một tập đoàn quan sát viên quốc tế vận hành 14 kính viễn vọng để giữ cho vật thể ở dưới đồng hồ ổn định trong suốt thời gian quan trọng.
Theo Schild, chúng ta có thể nhận ra nhiều chi tiết hơn từ cái gọi là lỗ đen này, hai phần ba đường đến rìa vũ trụ có thể nhìn thấy từ lỗ đen ở trung tâm Dải Ngân hà, Schild nói.
Qua phân tích cẩn thận, nhóm đã trêu chọc chi tiết về lõi quasar. Ví dụ, các tính toán của họ xác định chính xác vị trí nơi các máy bay phản lực hình thành.
Những chiếc máy bay phản lực này hình thành như thế nào và ở đâu? Ngay cả sau 60 năm quan sát radio, chúng tôi không có câu trả lời. Bây giờ bằng chứng đã có, và chúng ta biết, Schild nói.
Schild và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng các máy bay phản lực dường như xuất hiện từ hai vùng 1.000 đơn vị thiên văn có kích thước (lớn hơn khoảng 25 lần so với khoảng cách Sao Diêm Vương) nằm ở 8.000 đơn vị thiên văn ngay trên các cực của vật thể nhỏ gọn trung tâm. (Một đơn vị thiên văn được định nghĩa là khoảng cách trung bình từ Trái đất đến Mặt trời, hoặc 93 triệu dặm.) Tuy nhiên, vị trí đó sẽ được dự kiến chỉ khi máy bay phản lực được cung cấp bởi kết nối lại dòng từ trường đã được neo vào xoay đối tượng compact siêu trong chuẩn tinh. Bằng cách tương tác với một đĩa bồi tụ xung quanh, các đường sức từ trường quay như vậy sẽ cuộn lại, cuộn chặt hơn và chặt hơn cho đến khi chúng nổ liên kết, kết nối lại và phá vỡ, giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ cung cấp năng lượng cho máy bay phản lực.
Schas cho biết, quasar này dường như bị chi phối một cách linh hoạt bởi một từ trường bên trong được neo vào vật thể nhỏ gọn xoay tròn trung tâm của nó, ông Schild nói.
Bằng chứng nữa cho tầm quan trọng của từ trường quasar neo bên trong được tìm thấy trong các cấu trúc xung quanh. Ví dụ, vùng bên trong gần chuẩn tinh nhất dường như đã bị quét sạch vật liệu. Cạnh trong của đĩa bồi tụ, nằm ở khoảng 2.000 đơn vị thiên văn từ vật thể nhỏ gọn trung tâm, được nung nóng đến phát sáng và phát sáng rực rỡ. Cả hai hiệu ứng này đều là chữ ký vật lý của một từ trường xoáy, bên trong bị kéo xung quanh bởi sự quay của vật thể nhỏ gọn trung tâm - một hiện tượng được gọi là hiệu ứng cánh quạt từ.
Các quan sát cũng cho thấy sự hiện diện của một dòng chảy hình nón rộng từ đĩa bồi tụ. Khi được thắp sáng bởi chuẩn tinh trung tâm, nó tỏa sáng trong một đường viền giống như chiếc nhẫn được gọi là cấu trúc Elvis sau khi đồng nghiệp của Schild chanh CfA, Martin Elvis, người đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của nó. Độ mở góc lớn đáng ngạc nhiên của dòng chảy được quan sát được giải thích rõ nhất là do ảnh hưởng của từ trường nội tại chứa trong vật thể nhỏ gọn trung tâm trong chuẩn tinh này.
Trước những quan sát này, Schild và các đồng nghiệp của ông, Darryl Leiter (Trung tâm nghiên cứu vật lý thiên văn Marwood) và Stanley Robertson (Đại học bang Tây Nam Oklahoma), đã đề xuất một lý thuyết gây tranh cãi rằng từ trường là nội tại của vật thể nhỏ gọn trung tâm của quasar, thay vì hầu hết chỉ là một phần của đĩa bồi tụ theo suy nghĩ của hầu hết các nhà nghiên cứu. Nếu được xác nhận, lý thuyết này sẽ dẫn đến một bức tranh mới mang tính cách mạng về cấu trúc chuẩn tinh.
Phát hiện của chúng tôi thách thức quan điểm được chấp nhận của các lỗ đen, Leiter nói. Sau đó, chúng tôi đã đề xuất một tên mới cho chúng - Các vật thể thu gọn bên trong Magnetospheric, hay MECOs, một biến thể của cái tên đầu tiên được đặt ra bởi nhà vật lý thiên văn Ấn Độ Abhas Mitra vào năm 1998. Các nhà vật lý thiên văn của 50 năm trước không tiếp cận được với sự hiểu biết hiện đại. về điện động lực học lượng tử đằng sau các giải pháp mới của chúng tôi cho phương trình tương đối nguyên thủy của Einstein.
Nghiên cứu này cho thấy, ngoài khối lượng và độ xoáy của nó, vật thể nhỏ gọn trung tâm quasar có thể có các tính chất vật lý giống như một lưỡng cực từ được kéo đỏ, xoay tròn hơn là một lỗ đen. Vì lý do đó, hầu hết các vật chất tiếp cận không biến mất mãi mãi, mà thay vào đó cảm thấy từ trường quay giống như động cơ và bị quay ngược ra ngoài. Theo lý thuyết này, một MECO không có chân trời sự kiện, do đó, bất kỳ vấn đề nào có thể có được bằng chân vịt từ tính đều bị chậm lại và dừng lại ở bề mặt bị dịch chuyển đỏ của MECO, chỉ với một tín hiệu yếu kết nối bức xạ từ vấn đề đó cho một người quan sát ở xa. Tín hiệu đó rất khó quan sát và chưa được phát hiện từ Q0957 + 561.
Nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí Thiên văn tháng 7 năm 2006 và có sẵn trực tuyến tại http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505518.
Có trụ sở tại Cambridge, Mass., Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA) là sự hợp tác giữa Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian và Đài quan sát của Đại học Harvard. Các nhà khoa học CfA, được tổ chức thành sáu bộ phận nghiên cứu, nghiên cứu nguồn gốc, sự tiến hóa và số phận cuối cùng của vũ trụ.
Nguồn gốc: Bản tin CfA
