Τα μαγνητισμένα ραδιονήματα είναι άφθονα στα εσωτερικά μερικές εκατοντάδες παρσέκ του γαλαξία μας. Η πρόοδος στην κατανόηση αυτού του πληθυσμού νηματίων ήταν αργή τις τελευταίες δεκαετίες, εν μέρει λόγω της έλλειψης ανίχνευσης αλλού στον γαλαξία ή σε εξωτερικούς γαλαξίες.
Τώρα, 40 χρόνια μετά, Northwestern University Οι αστροφυσικοί έχουν εισαγάγει, για πρώτη φορά, δύο πιθανές εξηγήσεις για την άγνωστη προέλευση των νηματίων. Πρότειναν ότι τα νήματα μπορεί να προκύψουν από μια αλληλεπίδραση μεταξύ του ανέμου μεγάλης κλίμακας και των νεφών ή θα μπορούσαν να προκύψουν από αναταράξεις μέσα σε ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο.
Τα πρώτα νήματα που βρήκε ο Zadeh υψώθηκαν κοντά στο Η κεντρική υπερμεγέθης μαύρη τρύπα του Milky Way και είχαν μήκος έως 150 έτη φωτός. Ο Zadeh αύξησε τη βάση δεδομένων παρατηρήσεών του κατά πάνω από 1,000 νήματα νωρίτερα αυτό το έτος. Τα μονοδιάστατα νημάτια σε αυτήν την παρτίδα εμφανίζονται σε ομάδες και ζεύγη, συχνά ομοιόμορφα τοποθετημένα, στοιβαγμένα δίπλα-δίπλα σαν χορδές άρπας ή χύνονται πλάγια σαν μεμονωμένοι κυματισμοί σε έναν καταρράκτη.
Ο Zadeh αποκάλυψε ότι αποτελούνται από τα μυστηριώδη νήματα κοσμική ακτίνα ηλεκτρόνια που στροβιλίζονται κατά μήκος ενός μαγνητικού πεδίου σχεδόν τόσο γρήγορα όσο το φως. Ο Zadeh συνέχισε να αναρωτιέται από πού προήλθαν τα νημάτια παρά το γεγονός ότι είχε λύσει το μυστήριο του τι αποτελούνταν τα νημάτια. Ως αποτέλεσμα της ανακάλυψης ενός ολοκαίνουργιου πληθυσμού έξω από τον γαλαξία μας, οι αστρονόμοι έχουν τώρα περισσότερες ευκαιρίες να μελετήσουν τις φυσικές διεργασίες γύρω από τα νήματα.
Αυτός είπε, «Αφού μελέτησα τα νήματα στο δικό μας Γαλαξιακό Κέντρο για όλα αυτά τα χρόνια, ήμουν εξαιρετικά ενθουσιασμένος που είδα αυτές τις απίστευτα όμορφες δομές. Επειδή βρήκαμε αυτά τα νήματα αλλού στο σύμπαν, υπονοεί ότι κάτι παγκόσμιο συμβαίνει».
Ο νέος πληθυσμός νηματίων μοιάζει με τα νήματα του Γαλαξία μας στην εμφάνιση, αλλά υπάρχουν ορισμένες σημαντικές διακρίσεις. Για παράδειγμα, τα νημάτια έξω από τον Γαλαξία μας είναι σημαντικά μεγαλύτερα και κυμαίνονται από 100 έως 10,000 φορές μακρύτερα. Έχουν και λιγότερα μαγνητικά πεδία και είναι πολύ μεγαλύτεροι. Τα περισσότερα από αυτά κρέμονται παράξενα σε γωνία 90° από τους πίδακες μιας μαύρης τρύπας στο απέραντο κενό του μέσου του ενδοσμήδου ή στην περιοχή που κρύβεται ανάμεσα στους γαλαξίες του σμήνος.
Πίστωση: Πανεπιστήμιο Northwestern
Ωστόσο, ο πληθυσμός που βρέθηκε πρόσφατα μοιράζεται την ίδια αναλογία μήκους προς πλάτος με τον νημάτια του Γαλαξία. Και φαίνεται ότι οι ίδιες μέθοδοι χρησιμοποιούνται και από τις δύο ομάδες για τη μετάδοση ενέργειας. Τα ηλεκτρόνια στα νήματα είναι πιο ενεργητικά πιο κοντά στον πίδακα, αλλά καθώς κατεβαίνουν περαιτέρω, γίνονται λιγότερο ενεργητικά. Τα σωματίδια σπόρων που απαιτούνται για να σχηματιστεί ένα νήμα μπορεί να παρέχονται από τον πίδακα της μαύρης τρύπας, αλλά μια άγνωστη δύναμη πρέπει να οδηγεί αυτά τα σωματίδια σε εκπληκτικές αποστάσεις.
Ο Zadeh είπε, «Μερικά από αυτά έχουν μεγάλο μήκος, έως και 200 κιλοπαρσέκ. Αυτό είναι περίπου τέσσερις ή πέντε φορές μεγαλύτερο από ολόκληρο τον Γαλαξία μας. Αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι τα ηλεκτρόνια τους παραμένουν μαζί σε τόσο μεγάλη κλίμακα. Εάν ένα ηλεκτρόνιο ταξίδευε με την ταχύτητα του φωτός κατά μήκος του νήματος, θα χρειαζόταν 700,000 χρόνια. Και δεν ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός».
Οι επιστήμονες το διατύπωσαν θεωρία «Η προέλευση των νημάτων θα μπορούσε να είναι μια απλή αλληλεπίδραση μεταξύ του γαλαξιακού ανέμου και ενός εμποδίου, όπως ένα σύννεφο. Καθώς ο Άνεμος τυλίγεται γύρω από το εμπόδιο, δημιουργεί μια ουρά σαν κομήτη πίσω του.»
Zadeh εξήγησε, «Ο άνεμος προέρχεται από την κίνηση του γαλαξία καθώς περιστρέφεται. Είναι όπως όταν βγάζεις το χέρι σου από το παράθυρο ενός κινούμενου αυτοκινήτου. Δεν φυσάει έξω, αλλά νιώθεις τον αέρα να κινείται. Όταν ο γαλαξίας κινείται, δημιουργεί τον Άνεμο που θα μπορούσε να σπρώχνει μέσα από μέρη όπου τα σωματίδια της κοσμικής ακτίνας είναι αρκετά χαλαρά. Σαρώνει το υλικό και δημιουργεί μια νηματοειδή δομή.»
«Καθώς οι ραδιογαλαξίες κινούνται γύρω, η βαρύτητα μπορεί να επηρεάσει το μέσο και να το ανακατέψει. Το μέσο σχηματίζει τότε κηλίδες στροβιλιζόμενων δίνων. Αφού το ασθενές μαγνητικό πεδίο τυλιχτεί γύρω από αυτές τις δίνες, μπορεί να τεντωθεί, να διπλωθεί και να ενισχυθεί – τελικά να γίνει επιμήκη νημάτια με ισχυρό μαγνητικό πεδίο».
«Όλα αυτά τα νημάτια έξω από τον γαλαξία μας είναι πολύ παλιά. Είναι σχεδόν από μια διαφορετική εποχή του σύμπαντός μας και ωστόσο σηματοδοτούν στους κατοίκους του Γαλαξία ότι υπάρχει μια κοινή προέλευση για το σχηματισμό των νηματίων. Νομίζω ότι αυτό είναι αξιοσημείωτο».
Αναφορά στο περιοδικό:
- F. Yusef-Zadeh, RG Arendt, M. Wardle. Πληθυσμοί Μαγνητισμένων Νηματίων στο Ενδοσυμπλεγματικό Μέσο και στο Γαλαξιακό Κέντρο. Τα περιοδικά αστροφυσικής. DOI 10.3847/2041-8213/ac982a
