Намагниченные радионити в изобилии находятся во внутренней части нашей галактики на несколько сотен парсеков. Прогресс в понимании этой популяции нитей был медленным в течение последних нескольких десятилетий, отчасти из-за отсутствия обнаружения в других местах галактики или внешних галактик.
Теперь, 40 лет спустя, Северо-Западного университета астрофизики впервые представили два возможных объяснения неизвестного происхождения нитей. Они предположили, что нити могут возникнуть в результате взаимодействия крупномасштабного ветра и облаков или могут возникнуть из-за турбулентности внутри слабого магнитного поля.
Первые нити, которые нашел Заде, возвышались недалеко от Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути и были длиной до 150 световых лет. Ранее в этом году Заде увеличил свою базу данных наблюдений более чем на 1,000 нитей. Одномерные нити в этом пакете встречаются группами и парами, часто равномерно расположенными, уложенными рядом, как струны арфы, или переливающимися в стороны, как отдельные волны в каскаде.
Заде показал, что загадочные нити состоят из космический луч электроны, которые вращаются вдоль магнитного поля почти так же быстро, как свет. Заде продолжал задаваться вопросом, откуда взялись нити, несмотря на то, что разгадал тайну того, из чего они состоят. В результате открытия совершенно новой популяции за пределами нашей галактики у астрономов появилось больше возможностей для изучения физических процессов вокруг волокон.
Он сказал, «После изучения волокон в нашем собственном Галактическом центре в течение всех этих лет я был очень взволнован, увидев эти невероятно красивые структуры. Поскольку мы нашли эти нити в другом месте во Вселенной, это намекает на то, что происходит что-то универсальное».
Новая популяция нитей внешне напоминает нити в нашем Млечном Пути, но есть некоторые существенные отличия. Например, нити за пределами Млечного Пути значительно крупнее и длиннее от 100 до 10,000 XNUMX раз. У них также меньше магнитные поля и намного старше. Большинство из них странным образом свисают под углом 90° из струй черной дыры в огромную пустоту внутрикластерной среды или в область, спрятанную между галактиками скопления.
Предоставлено: Северо-Западный университет.
Однако новонайденная популяция имеет то же отношение длины к ширине, что и нити млечного пути. И оказывается, что обе группы используют одни и те же методы для передачи энергии. Электроны в нитях более энергичны ближе к струе, но по мере того, как они спускаются дальше, они становятся менее энергичными. Затравочные частицы, необходимые для формирования нити, могут быть обеспечены струей черной дыры, но неизвестная сила должна перемещать эти частицы на поразительные расстояния.
Заде сказал, «Некоторые из них имеют большую длину, до 200 килопарсек. Это примерно в четыре или пять раз больше, чем весь наш Млечный Путь. Что примечательно, так это то, что их электроны остаются вместе на таком большом расстоянии. Если бы электрон двигался со скоростью света по длине нити, это заняло бы 700,000 XNUMX лет. И они не путешествуют со скоростью света».
Ученые предположили, что «Происхождение нитей могло быть простым взаимодействием между галактическим Ветром и препятствием, таким как облако. Когда Ветер обвивает препятствие, он создает за ним кометный хвост».
заде объяснены, «Ветер возникает из-за движения галактики по мере ее вращения. Это как высовывать руку из окна движущейся машины. На улице нет ветра, но вы чувствуете движение воздуха. Когда галактика движется, она создает Ветер, который может проталкиваться через места, где частицы космических лучей довольно рыхлые. Он сметает материал и создает нитевидную структуру».
«Поскольку радиогалактики движутся, гравитация может воздействовать на среду и перемешивать ее. Затем среда образует пятна закрученных вихрей. После того, как слабое магнитное поле обвивается вокруг этих вихрей, оно может растягиваться, сворачиваться и усиливаться — в конечном итоге превращаясь в удлиненные нити с сильным магнитным полем».
«Все эти нити за пределами нашей галактики очень старые. Они почти из другой эпохи нашей Вселенной и тем не менее сигнализируют обитателям Млечного Пути о том, что существует общее происхождение для образования нитей. Я думаю, это замечательно».
Справочник журнала:
- Ф. Юсеф-Заде, Р. Г. Арендт, М. Уордл. Популяции намагниченных нитей во внутрикластерной среде и центре Галактики. Астрофизические Журнальные Письма, DOI 10.3847/2041-8213/ac982а
