Namagnesowane włókna radiowe występują powszechnie w promieniu kilkuset parseków naszej galaktyki. Postęp w zrozumieniu tej populacji włókien był powolny w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci, częściowo z powodu braku wykrycia w innych częściach galaktyki lub galaktyk zewnętrznych.
Teraz, 40 lat później, Northwestern University astrofizycy po raz pierwszy przedstawili dwa możliwe wyjaśnienia nieznanego pochodzenia włókien. Zaproponowali, że włókna mogą powstać w wyniku interakcji między wielkoskalowym wiatrem a chmurami lub mogą powstać w wyniku turbulencji wewnątrz słabego pola magnetycznego.
Pierwsze włókna, które znalazł Zadeh, górowały blisko Supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej i miały długość do 150 lat świetlnych. Na początku tego roku Zadeh powiększył swoją bazę danych obserwacyjnych o ponad 1,000 włókien. Jednowymiarowe włókna w tej partii występują w grupach i parach, często równomiernie rozmieszczonych, ułożonych obok siebie jak struny harfy lub rozlewających się na boki jak pojedyncze zmarszczki w kaskadzie.
Zadeh ujawniła, z jakich tajemniczych włókien zbudowane są promień kosmiczny elektrony wirujące w polu magnetycznym niemal tak szybko, jak światło. Zadeh nadal zastanawiał się, skąd pochodzą włókna, mimo że rozwiązał zagadkę, z czego się składają. W wyniku odkrycia zupełnie nowej populacji poza naszą galaktyką astronomowie mają teraz więcej możliwości badania procesów fizycznych wokół włókien.
Powiedział, „Po tylu latach badania włókien w naszym Centrum Galaktycznym byłem niezwykle podekscytowany widokiem tych niezwykle pięknych struktur. Ponieważ znaleźliśmy te włókna gdzie indziej we wszechświecie, sugeruje to, że dzieje się coś uniwersalnego.”
Nowa populacja włókien przypomina wyglądem włókna naszej Drogi Mlecznej, ale istnieje kilka znaczących różnic. Na przykład włókna poza Drogą Mleczną są znacznie większe i od 100 do 10,000 XNUMX razy dłuższe. Mają też mniejsze Pola magnetyczne i są dużo starsze. Większość z nich w dziwny sposób zwisa pod kątem 90° od dżetów czarnej dziury do ogromnej pustki ośrodka wewnątrz gromady lub obszaru schowanego pomiędzy galaktykami gromady.
Źródło: Uniwersytet Northwestern
Jednakże nowo odkryta populacja ma taki sam stosunek długości do szerokości jak populacja włókna Drogi Mlecznej. I wydaje się, że obie grupy wykorzystują te same metody przesyłania energii. Elektrony we włóknach są bardziej energetyczne bliżej strumienia, ale w miarę schodzenia dalej stają się mniej energetyczne. Cząstki zaszczepiające potrzebne do uformowania włókna mogą być dostarczane przez dżet czarnej dziury, ale nieznana siła musi popychać te cząstki na zdumiewające odległości.
Zadeh powiedział: „Niektóre z nich mają ogromną długość, dochodzącą do 200 kiloparseków. To około cztery lub pięć razy więcej niż cała nasza Droga Mleczna. Niezwykłe jest to, że ich elektrony pozostają razem na tak długiej skali. Gdyby elektron przemieszczał się na całej długości włókna z prędkością światła, zajęłoby to 700,000 XNUMX lat. I nie poruszają się z prędkością światła.
Naukowcy taką teorię wysnuli „Początkiem włókien może być prosta interakcja pomiędzy galaktycznym wiatrem a przeszkodą, taką jak chmura. Kiedy Wiatr owija się wokół przeszkody, tworzy za nią ogon przypominający kometę.
Zadehu wyjaśnione, „Wiatr pochodzi z ruchu galaktyki podczas jej obrotu. To tak, jakbyś wystawił rękę przez okno jadącego samochodu. Na zewnątrz nie ma wiatru, ale czujesz, że powietrze się porusza. Kiedy galaktyka się porusza, wytwarza Wiatr, który może przepychać się przez miejsca, w których cząsteczki promieniowania kosmicznego są dość luźne. Zamiata materiał i tworzy włóknistą strukturę.
„W miarę przemieszczania się radiogalaktyk grawitacja może oddziaływać na ośrodek i go poruszać. Następnie ośrodek tworzy plamy wirujących wirów. Gdy słabe pole magnetyczne owinie się wokół tych wirów, może zostać rozciągnięte, złożone i wzmocnione, ostatecznie przekształcając się w wydłużone włókna z silnym polem magnetycznym.
„Wszystkie te włókna poza naszą galaktyką są bardzo stare. Pochodzą niemal z innej epoki naszego wszechświata, a jednak sygnalizują mieszkańcom Drogi Mlecznej, że istnieje wspólne pochodzenie formowania się włókien. Myślę, że to niezwykłe.”
Referencje czasopisma:
- F. Yusef-Zadeh, RG Arendt, M. Wardle. Populacje namagnesowanych włókien w ośrodku wewnątrz gromady i centrum Galaktyki. The Astrophysical Journal Letters. DOI 10.3847/2041-8213/ac982a
