Η ακτινοβολία συγχρότρου (synchrotron-SR) είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται από σχετιστικά, φορτισμένα και ελαφριά στοιχειώδη σωμάτια, π.χ. ηλεκτρόνια ή ποζιτρόνια, τα οποία αποκλίνουν από την ευθύγραμμη τροχιά τους παρουσία μαγνητικού πεδίου.

Η ενέργεια των σωματιδίων δίνεται από τη σχέση  E = γmoc2 ,

όπου mo είναι η μάζα ισορροπίας, c η ταχύτητα του φωτός και γ είναι ο λόγος της μάζας του σχετιστικού ηλεκτρονίου (με ταχύτητα v) προς την μάζα ηρεμίας:

γ= m/m0=1/(1-v2/c2)1/2

Το εκπεμπόμενη δέσμη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας έχει μικρή διατομή, είναι παράλληλη (collimated) και εκπέμεπται εφαπτομενικά στο σημείο καμπής της τροχιάς των ηλεκτρονίων.

Το κατακόρυφο γωνιακό άνοιγμα της δέσμης (divergence) είναι πολύ μικρό, της τάξης του (1/γ) και επομένως η δέσμη είναι παράλληλη και έχει πολύ μεγάλη λαμπρότητα (brilliance).

Για παράδειγμα, για ηλεκτρόνια ενέργειας 6 GeV το 1/γ=8μrad, δηλ. η δέσμη έχει πολύ μικρή διατομή. Αυξανομένης της ενέργειας των σωματιδίων αυξάνεται η ενέργεια των εκπεμπομένων φωτονίων ενώ αυξάνει και ο βαθμός παραλληλισμού/ευθυγράμμισης (collimation) του εκπεμπομένου κώνου φωτός.

Οι ραδιογαλαξίες και τα συγγενικά ραδιοϊσχυρά κβάζαρ και μπλέιζαρ είναι τύποι ενεργών γαλαξιών οι οποίοι είναι πολύ λαμπροί στα ραδιοκύματα (μέχρι 1039 W μεταξύ 10 MHz και 100 GHz). Η εκπομπή ραδιοκυμάτων οφείλεται στην ακτινοβολία συγχρότρου. Η παρατηρούμενη δομή στην εκπομπή ραδιοκυμάτων καθορίζεται από την αλληλεπίδραση μεταξύ δύο πιδάκων υλικού και το εξωτερικό ενδιάμεσο, που παραμορφώνεται από τις επιδράσεις της σχετικής ακτινοβολίας. Ο γαλαξίες που τους φιλοξενούν είναι σχεδόν αποκλειστικά μεγάλοι ελλειπτικοί γαλαξίες. Οι ραδιοϊσχυροί ενεργοί γαλαξίες είναι επίσης ενδιαφέροντες, διότι μπορούν να ανιχνευτούν σε μεγάλες αποστάσεις και γι’ αυτό είναι πολύτιμα εργαλεία για την παρατηρησιακή κοσμολογία. Πρόσφατα, πολύ δουλειά έχει γίνει στις επιδράσεις αυτών των αντικειμένων στο διαγαλαξιακό ενδιάμεσο, κυρίως σε ομάδες και σμήνη γαλαξιών.

Έχει ανακαλυφθεί ότι τα υλικά που εκτοξεύονται από τους σχετικιστικούς πίδακες μπορούν να προκαλέσουν έντονη αστρογόνο διεργασία. Η αιτία είναι ότι οι πίδακες προκαλούν τη συμπύκνωση του υλικού στο οποίο προσπίπτουν. Τέτοια φαινόμενα έχουν παρατηρηθεί στους γαλαξίες Κένταυρος Α, NGC 541 και 3C 285.

Σύνθετη εικόνα του κένταυρου Α που συνδυάζει οπτικό φως, ακτίνες Χ (μπλε) και ραδιοκύματα (πορτοκαλί). Διακρίνονται οι λοβοί και οι πίδακες του γαλαξία.

Πηγή : Ελένη Κ. Παλούρα ΑΠΘ

Advertisements