Beberapa objek paling terang di Alam Semesta adalah kuarsar. Daripada lubang hitam yang memakan bahan, mungkin ada objek dengan medan magnet yang kuat yang bertindak seperti baling-baling, memusingkan bahan kembali ke galaksi.
Di alam semesta muda yang jauh, kuarsa bersinar dengan kecemerlangan yang tidak dapat ditandingi oleh apa pun di kosmos tempatan. Walaupun kelihatan seperti bintang di teleskop optik, quasar sebenarnya adalah pusat galaksi terang yang terletak berbilion tahun cahaya dari Bumi.
Inti dari quasar yang sekarang ini digambarkan mengandungi cakera gas panas yang berputar ke dalam lubang hitam supermasif. Sebilangan gas itu dikeluarkan secara paksa ke luar dalam dua jet bertentangan dengan hampir cahaya. Ahli teori berjuang untuk memahami fizik cakera dan jet penambah, sementara pemerhati berjuang untuk mengintip ke dalam hati quasar. "Enjin" pusat yang menghidupkan jet sukar untuk dipelajari secara teleskopik kerana wilayahnya begitu padat dan pemerhati Bumi berada jauh.
Astronomer Rudy Schild dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) dan rakan-rakannya mengkaji quasar yang dikenali sebagai Q0957 + 561, yang terletak kira-kira 9 bilion tahun cahaya dari Bumi ke arah buruj Ursa Major, berhampiran Big Dipper. Quasar ini memegang objek padat pusat yang mengandungi jisim sebanyak 3-4 bilion Matahari. Sebilangan besar menganggap objek itu sebagai "lubang hitam", tetapi penyelidikan Schild menunjukkan sebaliknya.
"Kami tidak memanggil objek ini sebagai lubang hitam kerana kami telah menemukan bukti bahawa ia mengandungi medan magnet berlabuh dalaman yang menembus tepat ke permukaan objek pusat yang runtuh, dan yang berinteraksi dengan lingkungan quasar," komentar Schild.
Para penyelidik memilih Q0957 + 561 untuk kaitannya dengan lensa kosmik semula jadi. Graviti galaksi yang berdekatan membengkokkan ruang, membentuk dua gambar quasar yang jauh dan memperbesar cahayanya. Bintang dan planet dalam galaksi yang berdekatan juga mempengaruhi cahaya quasar, menyebabkan turun naik kecil dalam kecerahan (dalam proses yang disebut "microlensing") ketika mereka melayang ke garis penglihatan antara Bumi dan quasar.
Schild memantau kecerahan quasar selama 20 tahun, dan mengetuai sebuah konsortium antarabangsa pemerhati yang menggunakan 14 teleskop untuk memastikan objek tetap berjaga-jaga sepanjang waktu pada masa-masa kritikal.
"Dengan microlensing, kita dapat mengetahui lebih terperinci dari apa yang disebut 'lubang hitam' dua pertiga dari jalan ke tepi alam semesta yang dapat dilihat daripada yang kita dapat dari lubang hitam di pusat Bima Sakti," kata Schild.
Melalui analisis yang teliti, pasukan ini mengupas perincian mengenai inti quasar. Sebagai contoh, pengiraan mereka menunjukkan lokasi di mana jet terbentuk.
"Bagaimana dan di mana jet ini terbentuk? Walaupun setelah 60 tahun melakukan pemerhatian radio, kami tidak mempunyai jawapan. Sekarang bukti sudah ada, dan kami tahu, ”kata Schild.
Schild dan rakan-rakannya mendapati bahawa jet nampaknya muncul dari dua wilayah berukuran 1,000 unit astronomi (kira-kira 25 kali lebih besar daripada jarak Pluto-Sun) yang terletak 8,000 unit astronomi tepat di atas kutub objek padat pusat. (Satuan astronomi didefinisikan sebagai jarak rata-rata dari Bumi ke Matahari, atau 93 juta batu.) Namun, lokasi tersebut hanya akan diharapkan jika jet digerakkan dengan menghubungkan kembali garis medan magnet yang berlabuh ke objek padat supermasif berputar di dalam quasar. Dengan berinteraksi dengan cakera pertambahan di sekitarnya, garis medan magnet berputar seperti itu berputar, berkelok-kelok lebih kencang dan lebih ketat sehingga mereka bersatu, menyambung semula dan memecahkan secara meletup, melepaskan sejumlah besar tenaga yang memberi kuasa kepada jet.
"Quasar ini tampaknya dikuasai secara dinamis oleh medan magnet yang berlabuh secara internal ke objek padat supermasif berputar pusatnya," kata Schild.
Bukti lebih lanjut mengenai kepentingan medan magnet berlabuh dalaman quasar terdapat di struktur sekitarnya. Sebagai contoh, kawasan dalam yang paling dekat dengan quasar nampaknya telah disapu bersih dari bahan. Tepi dalaman cakera penambahan, terletak kira-kira 2.000 unit astronomi dari objek padat pusat, dipanaskan hingga pijar dan bersinar terang. Kedua-dua kesan tersebut adalah tandatangan fizikal medan magnet dalaman yang berpusing dan ditarik oleh putaran objek padat pusat - fenomena yang dijuluki "kesan baling-baling magnetik."
Pemerhatian juga menunjukkan adanya aliran keluar berbentuk kerucut luas dari cakera penambahan. Dimana diterangi oleh quasar pusat, ia bersinar dalam garis besar seperti cincin yang dikenali sebagai struktur Elvis setelah rakan sekerja Schild, Martin Elvis, yang berteori keberadaannya. Pembukaan sudut aliran keluar yang sangat mengejutkan yang paling baik dijelaskan oleh pengaruh medan magnet intrinsik yang terdapat di dalam objek padat pusat di kuasar ini.
Mengingat pemerhatian ini, Schild dan rakan-rakannya, Darryl Leiter (Pusat Penyelidikan Astrofizik Marwood) dan Stanley Robertson (Southwestern Oklahoma State University), telah mengemukakan teori kontroversial bahawa medan magnet adalah intrinsik kepada objek padat supermasif pusat quasar, dan bukannya daripada hanya menjadi sebahagian daripada cakera pertambahan seperti yang difikirkan oleh kebanyakan penyelidik. Sekiranya disahkan, teori ini akan membawa kepada gambaran baru struktur quasar yang revolusioner.
"Penemuan kami menantang pandangan lubang hitam yang diterima," kata Leiter. "Kami bahkan telah mencadangkan nama baru untuk mereka - Magnetospheric Eternally Collapsing Objects, atau MECOs," varian nama yang pertama kali diciptakan oleh ahli astrofizik India Abhas Mitra pada tahun 1998. "Ahli astrofizik 50 tahun yang lalu tidak memiliki akses ke pemahaman moden elektrodinamik kuantum yang berada di belakang penyelesaian baru kami untuk persamaan relativiti asal Einstein. "
Penyelidikan ini menunjukkan bahawa, selain jisim dan putarannya, objek padat pusat quasar mungkin mempunyai sifat fizikal lebih seperti dipol magnet berputar yang sangat merah, seperti lubang hitam. Atas sebab itu, kebanyakan bahan yang menghampiri tidak hilang selamanya, tetapi merasakan medan magnet berputar seperti motor dan diputar kembali. Menurut teori ini, MECO tidak mempunyai cakrawala peristiwa, jadi apa-apa perkara yang dapat dicapai oleh baling-baling magnet secara beransur-ansur diperlahankan dan berhenti di permukaan MECO yang sangat merah, dengan hanya isyarat lemah yang menghubungkan sinaran dari perkara itu. kepada pemerhati yang jauh. Isyarat itu sangat sukar untuk diperhatikan dan belum dapat dikesan dari Q0957 + 561.
Penyelidikan ini diterbitkan dalam edisi Julai 2006 dari Jurnal Astronomi, dan boleh didapati dalam talian di http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505518.
Beribu pejabat di Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) adalah kerjasama bersama antara Smithsonian Astrophysical Observatory dan Harvard College Observatory. Para saintis CfA, disusun dalam enam bahagian penyelidikan, mengkaji asal usul, evolusi dan nasib akhir alam semesta.
Sumber Asal: Siaran Berita CfA
