Magnetoituja radiofilamentteja on runsaasti galaksimme muutaman sadan parsekin sisällä. Edistyminen tämän filamenttipopulaation ymmärtämisessä on ollut hidasta viime vuosikymmeninä, mikä johtuu osittain havaitsemisen puutteesta muualla galaksissa tai ulkoisissa galakseissa.
Nyt, 40 vuotta myöhemmin, Northwestern University astrofyysikot ovat ensimmäistä kertaa esittäneet kaksi mahdollista selitystä filamenttien tuntemattomalle alkuperälle. He ehdottivat, että filamentit voisivat johtua suuren mittakaavan tuulen ja pilvien välisestä vuorovaikutuksesta tai heikon magneettikentän sisällä olevasta turbulenssista.
Ensimmäiset Zadehin löytämät filamentit kohosivat lähelle Linnunradan keskellä oleva supermassiivinen musta aukko ja olivat jopa 150 valovuotta pitkiä. Zadeh lisäsi havaintotietokantansa yli 1,000 XNUMX filamentilla aiemmin tänä vuonna. Tämän erän yksiulotteiset filamentit esiintyvät ryhmissä ja pareina, usein tasaisin välein, pinottuna vierekkäin kuten harppun kielet tai kaatuvat sivuttain kuten yksittäisiä aaltoiluja kaskadissa.
Zadeh paljasti, että salaperäiset filamentit koostuvat kosminen säde elektroneja, jotka pyörivät magneettikentässä melkein yhtä nopeasti kuin valo. Zadeh ihmetteli edelleen, mistä filamentit olivat peräisin, vaikka oli ratkaissut mysteerin siitä, mistä filamentit koostuivat. Kun galaksimme ulkopuolelta löydettiin aivan uusi populaatio, tähtitieteilijöillä on nyt enemmän mahdollisuuksia tutkia filamenttien ympärillä olevia fysikaalisia prosesseja.
Hän sanoi, ”Kun olen tutkinut filamentteja omassa Galaktisessa keskuksessamme kaikki nämä vuodet, olin erittäin innoissani nähdessäni nämä valtavan kauniit rakenteet. Koska löysimme nämä filamentit muualta maailmankaikkeudesta, se vihjaa, että jotain universaalia on tapahtumassa.
Uusi filamenttipopulaatio muistuttaa ulkonäöltään Linnunradamme filamentteja, mutta siinä on joitain merkittäviä eroja. Esimerkiksi Linnunradan ulkopuolella olevat filamentit ovat huomattavasti suurempia ja vaihtelevat 100 - 10,000 XNUMX kertaa pidempiä. Heillä on myös vähemmän magneettikentät ja ovat paljon vanhempia. Suurin osa niistä roikkuu omituisesti 90° kulmassa mustan aukon suihkusta klusterin sisäisen väliaineen valtavaan tyhjyyteen tai joukon galaksien väliin.
Luotto: Northwestern University
Äskettäin löydetyllä populaatiolla on kuitenkin sama pituus-leveyssuhde kuin Linnunradan filamentit. Ja näyttää siltä, että molemmat ryhmät käyttävät samoja menetelmiä energian välittämiseen. Filamenttien elektronit ovat energisempiä lähempänä suihkua, mutta kun ne laskeutuvat pidemmälle, niistä tulee vähemmän energisiä. Hehkulangan muodostamiseen tarvittavat siemenhiukkaset voivat saada mustan aukon suihkusta, mutta tuntemattoman voiman täytyy kuljettaa näitä hiukkasia hämmästyttäviä matkoja pitkin.
Zadeh sanoi, ”Jotkut niistä ovat pitkiä, jopa 200 kiloparsekkia. Se on noin neljä tai viisi kertaa suurempi kuin koko Linnunrattamme. Merkittävää on, että niiden elektronit pysyvät yhdessä niin pitkässä mittakaavassa. Jos elektroni kulkisi valon nopeudella filamentin pituutta pitkin, se kestäisi 700,000 XNUMX vuotta. Ja ne eivät kulje valon nopeudella."
Tiedemiehet teorioivat sen "Filamenttien alkuperä voi olla yksinkertainen vuorovaikutus galaktisen tuulen ja esteen, kuten pilven, välillä. Kun tuuli kiertyy esteen ympärille, se luo sen taakse komeetan kaltaisen hännän."
Zadeh selitti, "Tuuli tulee galaksin liikkeestä sen pyöriessä. Se on kuin kun työntäisi kätesi ulos liikkuvan auton ikkunasta. Ulkona ei tuule, mutta tunnet ilman liikkuvan. Kun galaksi liikkuu, se luo Tuulen, joka saattaa tunkeutua paikoista, joissa kosmisen säteen hiukkaset ovat melko löysät. Se pyyhkäisee materiaalia ja luo filamenttirakenteen."
"Kun radiogalaksit liikkuvat, painovoima voi vaikuttaa väliaineeseen ja sekoittaa sitä. Väliaine muodostaa sitten pyöriviä pyörteitä. Kun heikko magneettikenttä kietoutuu näiden pyörteiden ympärille, se voi venyä, taittua ja vahvistua – lopulta siitä tulee pitkänomaisia filamentteja, joilla on vahva magneettikenttä."
"Kaikki nämä filamentit galaksimme ulkopuolella ovat hyvin vanhoja. Ne ovat melkein universumimme eri aikakaudelta ja silti osoittavat Linnunradan asukkaille, että filamenttien muodostumiselle on yhteinen alkuperä. Minusta tämä on merkittävää."
Lehden viite:
- F. Yusef-Zadeh, RG Arendt, M. Wardle. Magnetoituneiden filamenttien populaatiot klusterin sisäisessä väliaineessa ja galaktisessa keskuksessa. Astrophysical Journal Letters. DOI 10.3847/2041-8213/ac982a
