Wanneer magneetvelde en lang uitbarstings van warm gas, genaamd strale (jets) op mekaar reageer, word die strale gebuig. Dit is ’n belangrike ontdekking, en prof James O Chibueze het vir sy aandeel daaraan vir hom ’n plek in die gesogte navorsingspublikasie Nature verdien.

Prof James is ’n medeprofessor by die Noordwes-Universiteit se Sentrum vir Ruimtenavorsing en die hoofskrywer van die artikel, “Jets from MRC 0600-399 bent by magnetic fields in the cluster Abell 3376”.

Sy medeskrywers sluit navorsers van die Universiteit van Nigerië, die Kyushu Universiteit, die nasionale sterrewag van Japan, die SRON Nederlandse Instituut vir Ruimtenavorsing, Kagoshima Universiteit, die Suid-Afrikaanse Radiosterrewag, Rhodes Universiteit, Nagoya Universiteit, die Navorsingsentrum vir Statistiese Masjienleer, en die Instituut vir Wiskundige Statistiek in.

Ontdekking waag dit op onbekende gebied

“Dit is die eerste onomwonde ontdekking van die buiging van die strale van ’n radiogalaksie as gevolg van hulle interaksie met ’n intraswerm-magneetveld binne hulle gasheer-galaksieswerm,” sê prof James.

Hy verduidelik dat ons galaksie, die Melkweg, aan ’n groep van baie ander galaksies behoort. “’n Groep galaksies word ’n galaksieswerm genoem. Wanneer twee van hierdie galaksieswerm saamsmelt, vorm hulle ’n massiewe galaksieswerm. Warm plasma word om die middelpunt van die samesmeltende swerm geproduseer en dit kan uitsit en die magneetveld rondom saampers (’n proses wat magnetiese drapering genoem word) en so ’n laag met ’n sterker magneetveld skep.”

Van die radiogalaksies in ’n galaksieswerm is aktiewe galaktiese kerne wat vinnigbewegende strale vrystel wat duisende kilometer per sekonde beweeg en teen ’n spoed naby aan die spoed van lig kom, met eletronekoppeling in ʼn magneetveld.

Die ontdekking is dat hierdie bewegende strale in interaksie met die magnetiese laag is, en ten spyte van hulle geweldige vinnige beweging en kinetiese energie, buig die magnetiese laag die strale met ongeveer 90 grade.

Prof James sê dat die res van die artikel op die meer tegniese elemente fokus, soos die gebruik van die spektrale indeks en numeriese simulasies (bekend as magnetohidrodinamika-simulasies (MHD-simulasies)).  

Die spektrale indeks word gebruik om die afhanklikheid te verduidelik van die intensiteit van die radio-emissie van die frekwensie waarteen dit voorkom. Deur hierdie verwantskap te bepaal, kan die eienskappe van ’n spesifieke straal (jet) verduidelik word.

Die MHD-simulasies is gebruik om te bevestig dat die buiging wat by die strale waargeneem is, werklik die gevolg was van die interaksie met die magnetiese laag.

Dokumentering van die baanbrekerontdekking

Prof James het in April 2019 met die studievoorstel begin. Hy het in Augustus 2019 die Suid-Afrikaanse MeerKAT-radioteleskoop vir die observasies en die insameling van data gebruik.  

“Ek het daarna begin met die groot taak om die geweldige hoeveelheid rou data te verwerk. Dit was in 2020 klaar.”

Hy sê dat al die harde werk die moeite werd was, soos duidelik blyk deurdat die studie in Nature gepubliseer is. “Ek is baie dankbaar vir die NWU vir die geleentheid om hier te kan werk. Dit het vir my genoeg tyd gegee om navorsing te doen en nuwe gebiede van ruimtenavorsing te verken.”

’n Noemenswaardige prestasie

Prof Francois van der Westhuizen, adjunkdekaan vir navorsing en innovasie by die Fakulteit Natuur- en Landbouwetenskappe, sê die publikasie van prof James se artikel is ’n noemenswaardige prestasie, nie net vir hom as navorser nie, maar ook vir die NWU.

“Nature is ’n vooraanstaande wetenskaplike publikasie wat net uitnemende navorsingsresultate publiseer. Dit is seldsaam vir ’n wetenskaplike en ’n universiteit om in die topvaktydskrifte soos Nature te publiseer – en nog te meer as die hoofskrywer.”

Prof James was ook verlede jaar in die nuus as die enigste navorser uit Afrika wat ’n bydrae gelewer het tot die Japannese radio-astronomieprojek oor die baie lang basislyn-interferometrie (VLBI) verkenning van radio-astrometrie (VERA).

Hierdie projek het bevind dat die Aarde vinniger beweeg as wat oorspronklik gemeen is en dat dit amper 2 000 ligjaar nader aan die gravitasiekolk in die middel van die Melkweg is as wat daar vroeër bereken is.

Om prof James se jongste artikel oor die interaksie van strale en intraswerm- magnetiese lae in Nature te lees, klik hier.

Prof James O Chibueze.