חוטי רדיו ממוגנטים נמצאים בשפע בכמה מאות פרסקים הפנימיים של הגלקסיה שלנו. ההתקדמות בהבנת אוכלוסיית חוטים זו הייתה איטית בעשורים האחרונים, בין השאר בשל חוסר זיהוי במקומות אחרים בגלקסיה או בגלקסיות חיצוניות.
עכשיו, 40 שנה אחרי, אוניברסיטת נורת'ווסטרן אסטרופיזיקאים הציגו, בפעם הראשונה, שני הסברים אפשריים למקורות הלא ידועים של החוטים. הם הציעו שהחוטים עשויים לנבוע מאינטראקציה בין רוח ועננים בקנה מידה גדול או שהם יכולים להיווצר מערבולות בתוך שדה מגנטי חלש.
החוטים הראשונים שמצא זאדה התנשאו קרוב ל- החור השחור הסופר-מאסיבי המרכזי של שביל החלב והיו באורך של עד 150 שנות אור. זאדה הגדיל את מסד הנתונים התצפיות שלו ביותר מ-1,000 חוטים מוקדם יותר השנה. החוטים החד-ממדיים באותה אצווה מתרחשים בקבוצות ובזוגות, לעתים קרובות מרווחים באופן שווה, מוערמים זה לצד זה כמו מיתרי נבל, או נשפכים הצידה כמו אדוות בודדות במפל.
זאדה חשף שמהם מורכבים החוטים המסתוריים קרן קוסמית אלקטרונים שמסתחררים לאורך שדה מגנטי כמעט במהירות כמו האור. זאדה המשיך לתהות מאיפה הגיעו החוטים למרות שפתר את התעלומה ממה מורכבים החוטים. כתוצאה מגילוי של אוכלוסייה חדשה לגמרי מחוץ לגלקסיה שלנו, לאסטרונומים יש כעת יותר הזדמנויות לחקור את התהליכים הפיזיקליים סביב החוטים.
הוא אמר, "לאחר שלמדתי חוטים במרכז הגלקטי שלנו במשך כל השנים הללו, התרגשתי מאוד לראות את המבנים היפים להפליא. מכיוון שמצאנו את החוטים האלה במקומות אחרים ביקום, זה מרמז שמשהו אוניברסלי קורה."
אוכלוסיית החוטים החדשה מזכירה במראה את החוטים בשביל החלב שלנו, אבל יש כמה הבדלים משמעותיים. לדוגמה, החוטים מחוץ לשביל החלב גדולים יותר באופן משמעותי ונעים בין פי 100 לפי 10,000. יש להם גם פחות שדות מגנטיים והם הרבה יותר מבוגרים. רובם משתלשלים באופן מוזר בזווית של 90 מעלות מסילוני חור שחור לתוך החלל העצום של המדיום התוך-צבירי או לאזור החבוי בין הגלקסיות של הצביר.
קרדיט: אוניברסיטת נורת'ווסטרן
עם זאת, האוכלוסייה שזה עתה נמצאה חולקת את אותו יחס אורך-רוחב כמו האוכלוסייה חוטי שביל החלב. ונראה שאותן שיטות משמשות את שתי הקבוצות להעברת אנרגיה. האלקטרונים בחוטים אנרגטיים יותר קרובים יותר לסילון, אך ככל שהם יורדים יותר, הם הופכים פחות אנרגטיים. חלקיקי הזרע הנדרשים ליצירת נימה עשויים להיות מסופקים על ידי סילון החור השחור, אך כוח לא ידוע חייב להניע את החלקיקים הללו למרחקים מדהימים.
זאדה אמר, "לחלקם יש אורך גדול, עד 200 קילופרסק. זה בערך פי ארבעה או חמישה יותר מכל שביל החלב שלנו. מה שמדהים הוא שהאלקטרונים שלהם נשארים ביחד בקנה מידה כה ארוך. אם אלקטרון נע במהירות האור לאורך החוט, זה ייקח לו 700,000 שנים. והם לא נוסעים במהירות האור".
מדענים העלו על כך תיאוריה "המקור של החוטים יכול להיות אינטראקציה פשוטה בין רוח גלקטית למכשול, כמו ענן. כשהרוח עוטפת את המכשול, היא יוצרת מאחוריו זנב דמוי שביט".
זאדה מוסבר, "הרוח מגיעה מתנועת הגלקסיה כשהיא מסתובבת. זה כמו כשאתה מוציא את היד שלך מהחלון של מכונית נוסעת. אין רוח בחוץ, אבל אתה מרגיש את האוויר זז. כאשר הגלקסיה נעה, היא יוצרת רוח שעלולה לדחוף דרך מקומות שבהם חלקיקי הקרניים הקוסמיות רופפים למדי. זה מטאטא את החומר ויוצר מבנה חוטי".
"כאשר גלקסיות רדיו נעות, כוח הכבידה יכול להשפיע על המדיום ולעורר אותו. לאחר מכן המדיום יוצר כתמים של מערבולות מסתחררות. לאחר שהשדה המגנטי החלש עוטף את המערבולות הללו, הוא יכול להימתח, להתקפל ולהתגבר - בסופו של דבר להפוך לחוטים מוארכים עם שדה מגנטי חזק".
"כל החוטים האלה מחוץ לגלקסיה שלנו ישנים מאוד. הם כמעט מעידן אחר של היקום שלנו ובכל זאת מאותתים לתושבי שביל החלב שקיים מקור משותף להיווצרות החוטים. אני חושב שזה מדהים".
עיון ביומן:
- פ' יוסף-זאדה, ר"ג ארנדט, מ' ורדל. אוכלוסיות של חוטים ממוגנטים במדיום התוך-צביר ובמרכז הגלקטי. מכתבי העיתון האסטרופיסי. DOI 10.3847/2041-8213/ac982a
