Ett team av forskare från Ryssland och Grekland rapporterar ett sätt att fastställa kvasarljusets ursprung och natur genom dess polarisering. Det nya tillvägagångssättet är analogt med hur bioglasögon producerar en 3D-bild genom att mata varje öga med ljuset av en viss polarisering, antingen horisontellt eller vertikalt. Författarna till den senaste studien i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society lyckats skilja mellan ljuset som kommer från olika delar av kvasarer – deras skivor och jetstrålar – genom att urskilja dess distinkta polarisationer.

Aktiva galaktiska kärnor, även känd som kvasarer, är massiva svarta hål med materia som kretsar kring dem. De sänder ut två motsatt riktade strålar av plasma som reser ut i rymden med nära ljusets hastighet.

Alla massiva svarta hål har materia i omloppsbana, sakta faller mot den och avger ljus. Denna materia bildar vad som kallas en ackretionsskiva. På grund av en mekanism som ännu inte är helt förstådd, en del av saken som närmar sig det svarta hålet gör en flykt. Det accelereras till enorma hastigheter och drivs ut längs det svarta hålets rotationsaxel i form av två symmetriska strålar av het plasma. När en kvasar observeras, strålningen som tas upp av ett teleskop kommer från strålarna, ackretionsskivan, och även från stjärnorna, damm och gas i värdgalaxen.

För att studera galaktiska kärnor, forskare använder en rad teleskop. Tidigare forskning hade visat att delarna av en kvasar avger två olika typer av ljus, tekniskt hänvisat till som distinkt polariserat ljus.

De flesta av teleskopen arbetar inom det optiska området och ser en galaktisk kärna som en liten prick på avstånd. De kan inte säga vilken del av kvasaren ljuset kommer ifrån och vart strålen pekar om det råkar vara ljuskällan. Allt ett optiskt teleskop kan göra är att mäta ljusets polarisering, som har visat sig innehålla ledtrådar om ursprunget till den strålningen.

Radioteleskop ger en mycket bättre upplösning och ger en bild som avslöjar strålens riktning. Dock, dessa teleskop fångar ingen strålning från den mest intressanta centrala regionen, som inkluderar ackretionsskivan.

Astrofysikerna var därför tvungna att kombinera styrkorna hos båda typerna av teleskop för en detaljerad bild av kvasarer.

Yuri Kovalev, som leder MIPT Laboratory of Fundamental and Applied Research of Relativistic Objects of the Universe, sa, "Det faktum att jetstrålning var polariserad var känt. Vi kombinerade data som erhållits med radio- och optiska teleskop, och visade att polarisationen är riktad längs strålen. Slutsatsen från detta är att het plasma måste röra sig i ett magnetfält som är lindad som en fjäder."

Men det finns mer i det. "Det visade sig att genom att mäta polariseringen av ljuset som plockades upp av teleskopet, vi kan se vilken del av strålningen som kom från strålen och bestämma dess riktning, ", sa medförfattaren Alexander Plavin. "Detta är analogt med hur 3D-glasögon gör det möjligt för varje öga att se en annan bild. Det finns inget annat sätt att få sådan information om skivan och jeten med ett optiskt teleskop."

Fynden är viktiga för att modellera svarta håls beteende, studera accretion diskar, och förstå mekanismen som accelererar partiklar till nästan ljusets hastighet i aktiva galaktiska kärnor.