Mystiske streger afsløret i Mælkevejens centrum

Mystiske streger afsløret i Mælkevejens centrum

Tidsstempel: 2. juni 2023 kl. 11
Kildeknude: 2695093
02. juni 2023 (Nanowerk nyheder) Et internationalt hold af astrofysikere har opdaget noget helt nyt, gemt i centrum af Mælkevejsgalaksen. I begyndelsen af ​​1980'erne opdagede Northwestern Universitys Farhad Yusef-Zadeh gigantiske, endimensionelle filamenter, der dinglede lodret nær Sagittarius A*, vores galakses centrale supermassive sorte hul. Nu har Yusef-Zadeh og hans samarbejdspartnere opdaget en ny bestand af filamenter - men disse tråde er meget kortere og ligger vandret eller radialt og spreder sig ud som eger på et hjul fra det sorte hul. Selvom de to bestande af filamenter deler flere ligheder, antager Yusef-Zadeh, at de har forskellig oprindelse. Mens de lodrette filamenter fejer gennem galaksen og tårner sig op til 150 lysår højt, ligner de vandrette filamenter mere prikker og streger i morsekode, og tegner kun den ene side af Sagittarius A*. Undersøgelsen blev offentliggjort i The Astrophysical Journal Letters ("Befolkningen af ​​de galaktiske centerfilamenter: Positionsvinkelfordeling afslører en gradskala-kollimeret udstrømning fra Sgr A* langs det galaktiske plan"). MeerKAT-billede med korte filamenter, farvekodet baseret på vinkel, i det galaktiske centrum MeerKAT-billede med korte filamenter, farvekodet baseret på vinkel, i det galaktiske centrum. (Billede: Farhad Yusef-Zadeh) "Det var en overraskelse pludselig at finde en ny bestand af strukturer, der ser ud til at pege i retning af det sorte hul," sagde Yusef-Zadeh. "Jeg blev faktisk chokeret, da jeg så disse. Vi skulle gøre en masse arbejde for at fastslå, at vi ikke dummede os. Og vi fandt ud af, at disse filamenter ikke er tilfældige, men ser ud til at være bundet til udstrømningen af ​​vores sorte hul. Ved at studere dem kunne vi lære mere om det sorte huls spin- og tilvækstskiveorientering. Det er tilfredsstillende, når man finder orden midt i et kaotisk felt af kernen i vores galakse." En ekspert i radioastronomi, Yusef-Zadeh er professor i fysik og astronomi ved Northwesterns Weinberg College of Arts and Sciences og medlem af CIERA.

Årtier undervejs

Den nye opdagelse kan komme som en overraskelse, men Yusef-Zadeh er ikke fremmed for at afsløre mysterier i centrum af vores galakse, der ligger 25,000 lysår fra Jorden. Den seneste undersøgelse bygger på fire årtiers forskning. Efter først at have opdaget de lodrette filamenter i 1984 med Mark Morris og Don Chance, afslørede Yusef-Zadeh sammen med Ian Heywood og deres samarbejdspartnere senere to gigantiske radioudsendende bobler nær Sagittarius A*. Derefter, i en række publikationer i 2022, afslørede Yusef-Zadeh (i samarbejde med Heywood, Richard Arent og Mark Wardle) næsten 1,000 lodrette filamenter, som dukkede op i par og klynger, ofte stablet lige adskilt eller side om side som strenge på en harpe. Yusef-Zadeh krediterer strømningen af ​​nye opdagelser til forbedret radioastronomiteknologi, især det sydafrikanske radioastronomiobservatoriums (SARAO) MeerKAT-teleskop. For at lokalisere filamenterne brugte Yusef-Zadehs team en teknik til at fjerne baggrunden og udjævne støjen fra MeerKAT-billeder for at isolere filamenterne fra omgivende strukturer. "De nye MeerKAT-observationer har været en game changer," sagde han. "Teknologiens fremskridt og dedikeret observationstid har givet os ny information. Det er virkelig en teknisk præstation fra radioastronomer.”

Vandret vs. lodret

Efter at have studeret de vertikale filamenter i årtier, blev Yusef-Zadeh chokeret over at afsløre deres horisontale modstykker, som han anslår er omkring 6 millioner år gamle. "Vi har altid tænkt på vertikale filamenter og deres oprindelse," sagde han. ”Jeg er vant til, at de er lodrette. Jeg havde aldrig overvejet, at der kunne være andre langs flyet." Mens begge populationer omfatter endimensionelle filamenter, der kan ses med radiobølger og ser ud til at være bundet til aktiviteter i det galaktiske center, slutter lighederne der. De lodrette filamenter er vinkelrette på det galaktiske plan; de vandrette filamenter er parallelle med planet, men peger radialt mod centrum af galaksen, hvor det sorte hul ligger. De lodrette filamenter er magnetiske og relativistiske; de vandrette filamenter ser ud til at udsende termisk stråling. De lodrette filamenter omfatter partikler, der bevæger sig med hastigheder nær lysets hastighed; de vandrette filamenter ser ud til at accelerere termisk materiale i en molekylær sky. Der er flere hundrede lodrette filamenter og blot nogle få hundrede vandrette filamenter. Og de lodrette filamenter, som måler op til 150 lysår høje, overgår langt størrelsen af ​​de vandrette filamenter, som kun måler 5 til 10 lysår i længden. De lodrette filamenter pryder også rummet omkring galaksens kerne; de vandrette filamenter ser ud til kun at sprede sig til den ene side og peger mod det sorte hul. "En af de vigtigste implikationer af radial udstrømning, som vi har opdaget, er orienteringen af ​​tilvækstskiven og den jetdrevne udstrømning fra Sagittarius A* langs det galaktiske plan," sagde Yusef-Zadeh.

'Vores arbejde er aldrig færdigt'

Den nye opdagelse er fyldt med ubekendte, og Yusef-Zadehs arbejde med at opklare dens mysterier er lige begyndt. Indtil videre kan han kun overveje en plausibel forklaring om den nye befolknings mekanismer og oprindelse. "Vi tror, ​​de må være opstået med en form for udstrømning fra en aktivitet, der skete for et par millioner år siden," sagde Yusef-Zadeh. "Det ser ud til at være resultatet af en interaktion mellem det udstrømmende materiale med genstande i nærheden af ​​det. Vores arbejde er aldrig færdigt. Vi er altid nødt til at lave nye observationer og løbende udfordre vores ideer og stramme vores analyser."

Tidsstempel:

Mere fra Nanoværk