Magnetizált rádiószálak bőségesen találhatók galaxisunk belső néhány száz parszekjában. A filamentumok e populációjának megértésében az elmúlt néhány évtizedben lassú volt az előrehaladás, részben a galaxis vagy a külső galaxisok más részein történő észlelés hiánya miatt.
Most, 40 évvel később, Northwestern University Az asztrofizikusok most először vezettek be két lehetséges magyarázatot a filamentumok ismeretlen eredetére. Azt javasolták, hogy a filamentumok a nagy léptékű szél és a felhők közötti kölcsönhatásból, vagy egy gyenge mágneses téren belüli turbulenciából származhatnak.
Az első szálak, amelyeket Zadeh talált, közel magasodtak a A Tejútrendszer központi szupermasszív fekete lyuk és akár 150 fényév hosszúak is voltak. Zadeh az év elején több mint 1,000 filamenttel növelte megfigyelési adatbázisát. Az egydimenziós szálak ebben a kötegben csoportokban és párokban fordulnak elő, gyakran egyenletesen elhelyezve, egymás mellé rakva, mint a hárfahúrok, vagy oldalra ömlenek, mint a kaszkád egyedi hullámai.
Zadeh felfedte, hogy a titokzatos szálakból állnak kozmikus sugár elektronok, amelyek csaknem olyan gyorsan örvénylnek a mágneses tér mentén, mint a fény. Zadeh továbbra is azon töprengett, honnan származnak a filamentumok, annak ellenére, hogy megfejtette a szálak összetételének rejtélyét. A galaxisunkon kívüli vadonatúj populáció felfedezésének eredményeként a csillagászoknak több lehetőségük van a filamentumok körüli fizikai folyamatok tanulmányozására.
Ő mondta, „Miután évekig tanulmányoztam a filamentumokat a saját Galaktikus Központunkban, rendkívül izgatott voltam, hogy megláthattam ezeket a rendkívül gyönyörű szerkezeteket. Mivel ezeket a szálakat máshol találtuk az univerzumban, ez arra utal, hogy valami univerzális történik.”
Az új filamentumok megjelenésében hasonlítanak a Tejútrendszerünk filamentumaira, de van néhány jelentős különbség. Például a Tejútrendszeren kívüli szálak lényegesen nagyobbak, és 100-10,000 XNUMX-szer hosszabbak. Nekik is van kevesebb mágneses terek és sokkal idősebbek. Legtöbbjük furcsa módon 90°-os szögben lóg a fekete lyuk sugaraiból a halmazon belüli közeg hatalmas űrébe vagy a halmaz galaxisai között megbúvó régióba.
Kredit: Northwestern University
Az újonnan talált populáció azonban ugyanazt a hosszúság-szélesség arányt képviseli, mint a a Tejút szálai. És úgy tűnik, hogy mindkét csoport ugyanazokat a módszereket használja az energia továbbítására. A filamentumokban lévő elektronok a sugárhoz közelebb energikusabbak, de ahogy tovább ereszkednek, kevésbé energikusak. A filamentum kialakításához szükséges magrészecskéket a fekete lyuk sugárja biztosíthatja, de egy ismeretlen erőnek kell elképesztő távolságokon keresztül hajtania ezeket a részecskéket.
Zadeh azt mondta: „Néhány nagy hosszúságú, akár 200 kiloparszek is. Ez körülbelül négy-ötször nagyobb, mint a teljes Tejútrendszerünk. Ami figyelemre méltó, hogy az elektronjaik ilyen hosszú skálán együtt maradnak. Ha egy elektron fénysebességgel haladna az izzószál hosszában, 700,000 XNUMX évbe telne. És nem haladnak fénysebességgel.”
A tudósok elmélete szerint „A filamentumok eredete a galaktikus szél és egy akadály, például egy felhő egyszerű kölcsönhatása lehet. Ahogy a szél körbeveszi az akadályt, üstökösszerű farkat hoz létre mögötte.”
Zadeh magyarázható, „A szél a galaxis mozgásából fakad, miközben forog. Olyan ez, mint amikor kidugná a kezét egy mozgó autó ablakán. Kint nem fúj a szél, de érzed, hogy mozog a levegő. Amikor a galaxis mozog, szelet hoz létre, amely áthatolhat olyan helyeken, ahol a kozmikus sugárzás részecskéi meglehetősen lazak. Elsöpri az anyagot, és fonalas szerkezetet hoz létre.”
„Amint a rádiógalaxisok mozognak, a gravitáció hatással lehet a közegre, és felkavarhatja azt. A közeg ezután kavargó örvényfoltokat képez. Miután a gyenge mágneses tér körbeveszi ezeket az örvényeket, megnyúlhat, meghajolhat és felerősödhet – végül megnyúlt, erős mágneses térrel rendelkező szálakká válhat.
„Ezek a galaxisunkon kívüli szálak nagyon régiek. Szinte univerzumunk egy másik korszakából származnak, és mégis jelzik a Tejútrendszer lakóinak, hogy a filamentumok kialakulásának közös eredete létezik. Szerintem ez figyelemre méltó.”
Journal Reference:
- F. Yusef-Zadeh, RG Arendt, M. Wardle. Mágnesezett filamentumok populációi az Intraklaszter közegben és a Galaktikus Központban. Az Astrophysical Journal Letters. DOI 10.3847/2041-8213/ac982a
