Les mystérieux filaments de la Voie lactée ont des "cousins ​​plus âgés et éloignés"

Les filaments radio magnétisés sont abondants dans les quelques centaines de parsecs internes de notre galaxie. Les progrès dans la compréhension de cette population de filaments ont été lents au cours des dernières décennies, en partie à cause d'un manque de détection ailleurs dans la galaxie ou dans les galaxies externes.

Maintenant, 40 ans plus tard, Northwestern University les astrophysiciens ont, pour la première fois, introduit deux explications possibles pour les origines inconnues des filaments. Ils ont proposé que les filaments pourraient résulter d'une interaction entre le vent à grande échelle et les nuages ​​ou pourraient provenir de la turbulence à l'intérieur d'un champ magnétique faible.

Les premiers filaments que Zadeh a trouvés dominaient près de la Le trou noir supermassif central de la Voie lactée et mesuraient jusqu'à 150 années-lumière de long. Zadeh a augmenté sa base de données d'observation de plus de 1,000 XNUMX filaments plus tôt cette année. Les filaments unidimensionnels de ce lot se présentent en groupes et en paires, souvent régulièrement espacés, empilés côte à côte comme des cordes de harpe, ou se déversant latéralement comme des ondulations individuelles dans une cascade.

Zadeh a révélé que les mystérieux filaments sont constitués de rayon cosmique électrons qui tourbillonnent le long d'un champ magnétique presque aussi rapidement que la lumière. Zadeh a continué à se demander d'où venaient les filaments bien qu'il ait résolu le mystère de la composition des filaments. Suite à la découverte d'une toute nouvelle population en dehors de notre galaxie, les astronomes ont désormais plus d'opportunités d'étudier les processus physiques autour des filaments.

Il a dit, "Après avoir étudié les filaments dans notre propre centre galactique pendant toutes ces années, j'étais extrêmement excité de voir ces structures extrêmement belles. Parce que nous avons trouvé ces filaments ailleurs dans l'univers, cela laisse entendre que quelque chose d'universel se passe.

La nouvelle population de filaments ressemble aux filaments de notre Voie lactée en apparence, mais il existe quelques distinctions importantes. Par exemple, les filaments à l'extérieur de la Voie lactée sont considérablement plus grands et vont de 100 à 10,000 XNUMX fois plus longs. Ils ont aussi moins champs magnétiques et sont beaucoup plus âgés. La plupart d'entre eux pendent curieusement à un angle de 90° des jets d'un trou noir dans l'immense vide du milieu intracluster ou de la région nichée entre les galaxies du cluster.

Cependant, la population nouvellement découverte partage le même rapport longueur/largeur que la filaments de la voie lactée. Et il semble que les mêmes méthodes soient utilisées par les deux groupes pour transmettre l'énergie. Les électrons dans les filaments sont plus énergétiques plus près du jet, mais à mesure qu'ils descendent plus loin, ils deviennent moins énergétiques. Les particules germes nécessaires pour former un filament peuvent être fournies par le jet du trou noir, mais une force inconnue doit entraîner ces particules sur des distances stupéfiantes.

Zadeh a dit, "Certains d'entre eux ont une grande longueur, jusqu'à 200 kiloparsecs. C'est environ quatre ou cinq fois plus grand que l'ensemble de notre Voie Lactée. Ce qui est remarquable, c'est que leurs électrons restent ensemble sur une si longue échelle. Si un électron voyageait à la vitesse de la lumière sur la longueur du filament, cela lui prendrait 700,000 XNUMX ans. Et ils ne voyagent pas à la vitesse de la lumière.

Les scientifiques ont émis l'hypothèse que « Les origines des filaments pourraient être une simple interaction entre le vent galactique et un obstacle, tel qu'un nuage. Lorsque le vent s'enroule autour de l'obstacle, il crée une queue semblable à une comète derrière lui.

Zadeh expliqué, « Le vent provient du mouvement de la galaxie lors de sa rotation. C'est comme quand tu mets ta main par la fenêtre d'une voiture en mouvement. Il n'y a pas de vent dehors, mais on sent l'air bouger. Lorsque la galaxie se déplace, elle crée du vent qui pourrait pousser à travers des endroits où les particules de rayons cosmiques sont assez lâches. Il balaie la matière et crée une structure filamenteuse.

« Lorsque les radiogalaxies se déplacent, la gravité peut affecter le milieu et le remuer. Le milieu forme alors des taches de tourbillons tourbillonnants. Une fois que le champ magnétique faible s'est enroulé autour de ces tourbillons, il peut être étiré, plié et amplifié - devenant finalement des filaments allongés avec un champ magnétique puissant.

« Tous ces filaments en dehors de notre galaxie sont très anciens. Ils appartiennent presque à une autre époque de notre univers et signalent pourtant aux habitants de la Voie lactée qu'il existe une origine commune pour la formation des filaments. Je pense que c'est remarquable.

Journal de référence:

1. F. Yusef-Zadeh, RG Arendt, M. Wardle. Populations de filaments magnétisés dans le milieu intracluster et le centre galactique. Les lettres du journal astrophysique. EST CE QUE JE 10.3847/2041-8213/ac982a