เส้นใยวิทยุที่มีแม่เหล็กมีอยู่มากมายในพาร์เซกภายในกาแลคซีของเราไม่กี่ร้อยพาร์เซก ความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจประชากรของเส้นใยนี้ช้าในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากขาดการตรวจจับที่อื่นในกาแลคซีหรือกาแลคซีภายนอก
ตอนนี้ 40 ปีต่อมา มหาวิทยาลัย Northwestern นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้แนะนำคำอธิบายที่เป็นไปได้สองประการเกี่ยวกับต้นกำเนิดที่ไม่ทราบที่มาของเส้นใยเหล่านี้เป็นครั้งแรก พวกเขาเสนอว่าเส้นใยอาจเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างลมขนาดใหญ่กับเมฆหรืออาจเกิดขึ้นจากความปั่นป่วนภายในสนามแม่เหล็กอ่อน
เส้นใยเส้นแรกที่ซาเดห์พบนั้นตั้งตระหง่านใกล้กับ หลุมดำมวลมหาศาลใจกลางทางช้างเผือก และมีความยาวมากถึง 150 ปีแสง Zadeh เพิ่มฐานข้อมูลเชิงสังเกตการณ์ของเขามากกว่า 1,000 เส้นเมื่อต้นปีนี้ เส้นใยมิติเดียวในชุดนั้นเกิดขึ้นเป็นกลุ่มและคู่ มักมีระยะห่างเท่าๆ กัน เรียงซ้อนกันเหมือนสายพิณ หรือการเทไปด้านข้างเหมือนระลอกคลื่นแต่ละอันในน้ำตก
ซาเดห์เปิดเผยว่าเส้นใยลึกลับนั้นถูกสร้างขึ้นมา รังสีคอสมิก อิเล็กตรอนที่หมุนวนไปตามสนามแม่เหล็กเกือบจะเร็วเท่ากับแสง ซาเดห์ยังคงสงสัยว่าเส้นใยเหล่านี้มาจากไหน ทั้งๆ ที่ไขปริศนาว่าเส้นใยนั้นประกอบด้วยอะไรบ้างแล้ว จากการค้นพบประชากรกลุ่มใหม่นอกกาแลคซีของเรา นักดาราศาสตร์จึงมีโอกาสมากขึ้นในการศึกษากระบวนการทางกายภาพรอบๆ เส้นใย
เขาพูดว่า, “หลังจากศึกษาเส้นใยในศูนย์กาแลกติกของเรามาหลายปีแล้ว ฉันรู้สึกตื่นเต้นอย่างยิ่งที่ได้เห็นโครงสร้างที่สวยงามอันยิ่งใหญ่เหล่านี้ เนื่องจากเราพบเส้นใยเหล่านี้ที่อื่นในจักรวาล มันบอกเป็นนัยว่ามีบางสิ่งที่เป็นสากลกำลังเกิดขึ้น”
เส้นใยกลุ่มใหม่มีลักษณะคล้ายกับเส้นใยในทางช้างเผือกของเรา แต่มีความแตกต่างที่สำคัญบางประการ ตัวอย่างเช่น เส้นใยที่อยู่นอกทางช้างเผือกมีขนาดใหญ่กว่ามากและมีช่วงยาวกว่า 100 ถึง 10,000 เท่า พวกเขายังมีน้อยกว่า สนามแม่เหล็ก และมีอายุมากกว่ามาก พวกมันส่วนใหญ่ห้อยอย่างผิดปกติที่มุม 90° จากไอพ่นของหลุมดำไปสู่ช่องว่างอันกว้างใหญ่ของตัวกลางในกระจุกดาวหรือบริเวณที่อยู่ระหว่างกาแลคซีของกระจุกดาว
เครดิต: มหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์น
อย่างไรก็ตาม ประชากรที่เพิ่งค้นพบมีอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างเท่ากันกับ เส้นใยของทางช้างเผือก. และปรากฏว่าทั้งสองกลุ่มใช้วิธีการเดียวกันในการส่งพลังงาน อิเล็กตรอนในเส้นใยจะมีพลังงานมากขึ้นเมื่ออยู่ใกล้เจ็ต แต่เมื่อพวกมันลงไปไกลขึ้น พวกมันก็จะมีพลังน้อยลง อนุภาคของเมล็ดที่จำเป็นต่อการสร้างเส้นใยอาจมาจากไอพ่นของหลุมดำ แต่แรงที่ไม่ทราบสาเหตุจะต้องขับเคลื่อนอนุภาคเหล่านี้ไปในระยะทางที่น่าตกใจ
ซาเดห์กล่าวว่า “บางอันมีความยาวมากถึง 200 กิโลพาร์เซก นั่นใหญ่กว่าทางช้างเผือกของเราประมาณสี่หรือห้าเท่า สิ่งที่น่าทึ่งก็คืออิเล็กตรอนของพวกมันอยู่รวมกันในสเกลที่ยาวขนาดนี้ หากอิเล็กตรอนเดินทางด้วยความเร็วแสงตามความยาวของเส้นใย มันจะใช้เวลาประมาณ 700,000 ปี และพวกมันไม่ได้เดินทางด้วยความเร็วแสง”
นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งทฤษฎีไว้ว่า “ต้นกำเนิดของเส้นใยอาจเป็นปฏิสัมพันธ์ง่ายๆ ระหว่างลมกาแล็กซีกับสิ่งกีดขวาง เช่น เมฆ ขณะที่ลมพัดผ่านสิ่งกีดขวาง มันก็สร้างหางเหมือนดาวหางไว้ข้างหลัง”
ซาเด๊ะ อธิบาย, “ลมมาจากการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีในขณะที่มันหมุน มันเหมือนกับเมื่อคุณยื่นมือออกไปนอกหน้าต่างรถที่กำลังเคลื่อนที่ ข้างนอกไม่มีลม แต่คุณรู้สึกถึงอากาศที่กำลังเคลื่อนไหว เมื่อกาแลคซีเคลื่อนที่ มันจะสร้างลมที่สามารถพัดผ่านบริเวณที่อนุภาครังสีคอสมิกค่อนข้างหลวม มันกวาดวัสดุและสร้างโครงสร้างเส้นใย”
“ในขณะที่กาแลคซีวิทยุเคลื่อนที่ไปรอบๆ แรงโน้มถ่วงอาจส่งผลต่อตัวกลางและกวนมันได้ ตัวกลางจะก่อให้เกิดจุดหมุนวน หลังจากที่สนามแม่เหล็กอ่อนพันรอบกระแสน้ำวนเหล่านี้ มันก็สามารถยืด พับ และขยายได้ ในที่สุดจะกลายเป็นเส้นใยยาวที่มีสนามแม่เหล็กแรงสูง”
“เส้นใยทั้งหมดที่อยู่นอกกาแล็กซีของเรานั้นเก่ามาก พวกมันเกือบจะมาจากยุคที่แตกต่างกันในเอกภพของเรา และยังเป็นการส่งสัญญาณถึงผู้อยู่อาศัยทางช้างเผือกว่ามีต้นกำเนิดร่วมกันสำหรับการก่อตัวของเส้นใย ฉันคิดว่านี่น่าทึ่งมาก”
การอ้างอิงวารสาร:
- เอฟ. ยูเซฟ-ซาเดห์, อาร์จี อาเรนต์, เอ็ม. วอร์เดิล ประชากรของเส้นใยแม่เหล็กในตัวกลางอินทราคลัสเตอร์และใจกลางกาแลคซี จดหมายวารสารทางฟิสิกส์. ดอย 10.3847/2041-8213/ac982a
