Magnetiserte radiofilamenter er rikelig i galaksens indre parsecs. Fremgangen i å forstå denne bestanden av filamenter har vært sakte de siste tiårene, delvis på grunn av mangel på deteksjon andre steder i galaksen eller eksterne galakser.
Nå, 40 år senere, Northwestern University astrofysikere har for første gang introdusert to mulige forklaringer på filamentenes ukjente opprinnelse. De foreslo at filamentene kan være et resultat av en interaksjon mellom storskala vind og skyer eller kan oppstå fra turbulens inne i et svakt magnetfelt.
De første filamentene som Zadeh fant ruvet nær Melkeveiens sentrale supermassive sorte hull og var opptil 150 lysår lange. Zadeh økte sin observasjonsdatabase med over 1,000 filamenter tidligere i år. De endimensjonale filamentene i den batchen forekommer i grupper og par, ofte jevnt fordelt, stablet side ved side som harpestrenger, eller strømmer sidelengs som individuelle krusninger i en kaskade.
Zadeh avslørte at de mystiske filamentene består av kosmisk stråle elektroner som virvler langs et magnetfelt nesten like raskt som lys. Zadeh fortsatte å lure på hvor filamentene kom fra til tross for å ha løst mysteriet om hva filamentene bestod av. Som et resultat av oppdagelsen av en helt ny befolkning utenfor vår galakse, har astronomer nå flere muligheter til å studere de fysiske prosessene rundt filamentene.
Han sa, "Etter å ha studert filamenter i vårt eget galaktiske senter i alle disse årene, var jeg ekstremt spent på å se disse utrolig vakre strukturene. Fordi vi fant disse filamentene andre steder i universet, antyder det at noe universelt er i ferd med å skje."
Den nye bestanden av filamenter ligner filamentene i Melkeveien vår i utseende, men det er noen betydelige forskjeller. For eksempel er filamentene utenfor Melkeveien betydelig større og varierer fra 100 til 10,000 XNUMX ganger lengre. De har også mindre magnetiske felter og er mye eldre. De fleste av dem dingler merkeligvis i en vinkel på 90° fra et sort hulls stråler inn i det enorme tomrommet i intraklyngemediet eller området som er gjemt mellom klyngens galakser.
Kreditt: Northwestern University
Imidlertid deler den nylig funnet befolkningen samme lengde-til-bredde-forhold som filamenter fra Melkeveien. Og det ser ut til at de samme metodene brukes av begge gruppene for å overføre energi. Elektronene i filamentene er mer energiske nærmere strålen, men når de går lenger ned, blir de mindre energiske. Frøpartiklene som kreves for å danne et glødetråd kan komme fra det sorte hullets jetstråle, men en ukjent kraft må drive disse partiklene langs forbløffende avstander.
Zadeh sa, «Noen av dem har stor lengde, opptil 200 kiloparsecs. Det er omtrent fire eller fem ganger større enn hele Melkeveien vår. Det som er bemerkelsesverdig er at elektronene deres holder sammen på en så lang skala. Hvis et elektron reiste med lysets hastighet langs glødetrådens lengde, ville det ta det 700,000 XNUMX år. Og de reiser ikke med lysets hastighet.»
Forskere teoretiserte det "Glødetrådenes opprinnelse kan være en enkel interaksjon mellom galaktisk vind og en hindring, for eksempel en sky. Når vinden vikler seg rundt hindringen, skaper den en kometlignende hale bak den.»
Zadeh forklarte, "Vind kommer fra galaksens bevegelse når den roterer. Det er som når du stikker hånden ut av vinduet på en bil i bevegelse. Det er ingen vind ute, men du kjenner at luften beveger seg. Når galaksen beveger seg, skaper den vind som kan presse seg gjennom steder der de kosmiske strålepartiklene er ganske løse. Det feier materialet og skaper en filamentær struktur."
«Når radiogalakser beveger seg rundt, kan tyngdekraften påvirke mediet og røre i det. Mediet danner deretter flekker av virvlende virvler. Etter at det svake magnetfeltet vikler seg rundt disse virvlene, kan det bli strukket, foldet og forsterket - til slutt bli avlange filamenter med et sterkt magnetfelt."
"Alle disse filamentene utenfor galaksen vår er veldig gamle. De er nesten fra en annen epoke av universet vårt og signaliserer likevel Melkeveiens innbyggere at det eksisterer en felles opprinnelse for dannelsen av filamentene. Jeg synes dette er bemerkelsesverdig."
Tidsreferanse:
- F. Yusef-Zadeh, R. G. Arendt, M. Wardle. Populasjoner av magnetiserte filamenter i intracluster-mediet og det galaktiske senteret. The Astrophysical Journal Letters. GJØR JEG 10.3847/2041-8213/ac982a
