Астрономы выявили межзвездную турбулентность, искажающую свет в Млечном пути

Фото из открытых источников

Впервые астрономы напрямую зафиксировали, как турбулентные облака ионизированного газа между звездами искривляют и размывают радиосигнал от далекого квазара. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.

Пространство между звёздами в нашей Галактике Млечный Путь, известное как межзвёздная среда, бурлит облаками ионизированного газа и электронов.

Когда радиоволны от далёких объектов проходят сквозь это турбулентное вещество, они изгибаются и искажаются подобно тому, как тепловая дымка, поднимающаяся над огнём, искажает наше восприятие всего, что находится за ним.

Это искажение уже давно позволяло астрономам делать выводы о существовании турбулентности, но понимание её структуры до сих пор оставалось недоступным.

Для измерения турбулентности астроном Александр Плавин из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов и его коллеги обратили свое внимание на квазар под названием TXS 2005+403.

Этот яркий радиоисточник питается от сверхмассивной чёрной дыры, расположенной примерно в 10 миллиардах световых лет от нас в созвездии Лебедя.

Когда радиоизлучение от квазара движется к Земле, оно проходит через область Лебедя, одну из самых турбулентных и сильно рассеивающих сред в Млечном пути, что приводит к отклонению и искажению радиоволн.

«Большая часть того, что мы видим в радиоданных, исходит не от самого квазара, а от рассеяния, вызванного турбулентностью в этом регионе Млечного пути», — сказал Плавин. «Именно это рассеяние и связанные с ним искажения позволяют нам изучать турбулентность и лучше понимать и определять её структуру».

Чтобы лучше изучить влияние турбулентности на свет от TXS 2005+403, астрономы проанализировали архивные наблюдения за почти десятилетие, полученные с помощью телескопа Very Long Baseline Array (VLBA) Национального научного фонда США.

Они ожидали, что когда радиоизлучение от квазара пройдет через Млечный Путь, оно рассеется в одно плавное пятно и исчезнет.

Вместо этого они обнаружили устойчивые, отчетливые закономерности, создающие структурированные, пятнистые искажения света, которые могли возникнуть только из-за турбулентности.

«На самых дальних участках телескопа изображение квазара не должно было быть видно, но, к нашему удивлению, они отчетливо зафиксировали его сигнал, или слабое свечение», — сказал Плавин. «Это нельзя объяснить простым размытием или самим квазаром, и это ведет себя так, как и должно вести себя турбулентность, поэтому мы знаем, что наблюдаем эффекты межзвездной турбулентности. Свойства рассеяния вдоль этой линии зрения в Галактике сохраняются с течением времени».