خط تیره های مرموز در مرکز کهکشان راه شیری آشکار شد

خط تیره های مرموز در مرکز کهکشان راه شیری آشکار شد

تمبر زمان: 2 ژوئن 2023 ساعت 11:42 صبح
گره منبع: 2695093
02 ژوئن 2023 (اخبار نانوورکیک تیم بین المللی از اخترفیزیکدانان چیزی کاملاً جدید کشف کرده اند که در مرکز کهکشان راه شیری پنهان شده است. در اوایل دهه 1980، فرهاد یوسف زاده از دانشگاه نورث وسترن، رشته های غول پیکر و تک بعدی را کشف کرد که به صورت عمودی در نزدیکی Sagittarius A*، سیاهچاله ابرپرجرم مرکزی کهکشان ما آویزان بودند. اکنون، یوسف زاده و همکارانش جمعیت جدیدی از رشته‌ها را کشف کرده‌اند - اما این رشته‌ها بسیار کوتاه‌تر هستند و به صورت افقی یا شعاعی قرار دارند و مانند پره‌هایی روی چرخی از سیاه‌چاله پخش می‌شوند. اگرچه دو جمعیت رشته‌ها شباهت‌های متعددی دارند، یوسف زاده فرض می‌کند که منشأ متفاوتی دارند. در حالی که رشته‌های عمودی در کهکشان حرکت می‌کنند و تا ارتفاع ۱۵۰ سال نوری بالا می‌روند، رشته‌های افقی بیشتر شبیه نقطه‌ها و خط تیره‌های کد مورس هستند که تنها یک طرف Sagittarius A* را علامت‌گذاری می‌کنند. این مطالعه در منتشر شد مجلات Astrophysical Journal ("The Population of the Galactic Center Filaments: Position Angle Distribution Reveal a Degree-scale Collimated Outflow from Sgr A* along the Galactic Plane"). تصویر MeerKAT با رشته‌های کوتاه، با کد رنگی بر اساس زاویه، در مرکز کهکشان تصویر MeerKAT با رشته‌های کوتاه، با کد رنگی بر اساس زاویه، در مرکز کهکشان. (تصویر: فرهاد یوسف زاده) یوسف زاده گفت: «پیدا کردن ناگهانی جمعیت جدیدی از ساختارها که به نظر می رسد در جهت سیاهچاله هستند، شگفت آور بود. «وقتی اینها را دیدم واقعاً متحیر شدم. ما باید کارهای زیادی انجام می‌دادیم تا ثابت کنیم که خودمان را گول نمی‌زنیم. و ما متوجه شدیم که این رشته ها تصادفی نیستند، اما به نظر می رسد که به جریان خروجی سیاهچاله ما گره خورده اند. با مطالعه آنها، می‌توانیم درباره چرخش سیاهچاله و جهت‌گیری قرص برافزایش اطلاعات بیشتری کسب کنیم. وقتی کسی نظم را در میانه میدان پر هرج و مرج هسته کهکشان ما بیابد، رضایت بخش است.» یوسف زاده، متخصص در نجوم رادیویی، استاد فیزیک و نجوم در کالج هنر و علوم واینبرگ نورث وسترن و عضو CIERA است.

دهه ها در حال ساخت

کشف جدید ممکن است غافلگیر کننده باشد، اما یوسف زاده با کشف اسرار در مرکز کهکشان ما که در فاصله 25,000 سال نوری از زمین قرار دارد، غریبه نیست. آخرین مطالعه مبتنی بر چهار دهه تحقیقات او است. پس از اولین کشف رشته های عمودی در سال 1984 با مارک موریس و دان شانس، یوسف زاده به همراه ایان هیوود و همکارانشان بعداً دو حباب غول پیکر رادیویی را در نزدیکی Sagittarius A* کشف کردند. سپس، در یک سری از انتشارات در سال 2022، یوسف زاده (با همکاری هیوود، ریچارد آرنت و مارک واردل) نزدیک به 1,000 رشته عمودی را آشکار کرد که به صورت جفت و خوشه ظاهر می شدند، اغلب به طور مساوی یا در کنار هم مانند رشته هایی روی یک رشته قرار گرفته بودند. ساز چنگ. یوسف زاده سیل اکتشافات جدید را مدیون فناوری پیشرفته نجوم رادیویی، به ویژه تلسکوپ میرکات رصدخانه رادیویی نجوم آفریقای جنوبی (SARAO) می داند. برای تعیین دقیق رشته‌ها، تیم یوسف زاده از تکنیکی برای حذف پس‌زمینه و صاف کردن نویز از تصاویر MeerKAT استفاده کردند تا رشته‌ها را از ساختارهای اطراف جدا کنند. او گفت: «مشاهدات جدید MeerKAT یک تغییر بازی بوده است. «پیشرفت فناوری و زمان اختصاصی مشاهده اطلاعات جدیدی به ما داده است. این واقعاً یک دستاورد فنی از سوی اخترشناسان رادیویی است."

افقی در مقابل عمودی

یوسف زاده پس از دهه‌ها مطالعه رشته‌های عمودی، از کشف رشته‌های افقی آن‌ها که به گفته او حدود ۶ میلیون سال قدمت دارند، شوکه شد. او گفت: "ما همیشه به رشته های عمودی و منشأ آنها فکر کرده ایم." "من به عمودی بودن آنها عادت کرده ام. من هرگز فکر نمی کردم که ممکن است افراد دیگری در طول هواپیما باشند." در حالی که هر دو جمعیت از رشته های یک بعدی تشکیل شده اند که می توان آنها را با امواج رادیویی مشاهده کرد و به نظر می رسد که با فعالیت های مرکز کهکشانی مرتبط هستند، شباهت ها به همین جا ختم می شود. رشته های عمودی بر صفحه کهکشانی عمود هستند. رشته های افقی موازی با صفحه هستند، اما به صورت شعاعی به سمت مرکز کهکشان، جایی که سیاهچاله قرار دارد، قرار دارند. رشته های عمودی مغناطیسی و نسبیتی هستند. به نظر می رسد رشته های افقی تشعشع گرمایی ساطع می کنند. رشته های عمودی شامل ذراتی است که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند. به نظر می رسد رشته های افقی مواد حرارتی را در یک ابر مولکولی تسریع می کنند. چند صد رشته عمودی و فقط چند صد رشته افقی وجود دارد. و رشته های عمودی، که ارتفاع آنها تا 6 سال نوری است، بسیار از اندازه رشته های افقی که فقط 150 تا 5 سال نوری طول دارند، فراتر می رود. رشته های عمودی همچنین فضای اطراف هسته کهکشان را تزئین می کنند. به نظر می رسد که رشته های افقی فقط به یک طرف گسترش یافته و به سمت سیاهچاله اشاره می کنند. یوسف زاده گفت: «یکی از مهم‌ترین پیامدهای خروج شعاعی که ما شناسایی کرده‌ایم جهت‌گیری قرص برافزایشی و جریان خروجی جت از Sagittarius A* در امتداد صفحه کهکشانی است.

"کار ما هرگز کامل نیست"

کشف جدید پر از ناشناخته هاست و کار یوسف زاده برای کشف اسرار آن به تازگی آغاز شده است. در حال حاضر، او فقط می تواند توضیحی قابل قبول در مورد مکانیسم ها و خاستگاه های جمعیت جدید در نظر بگیرد. یوسف زاده گفت: "ما فکر می کنیم که آنها باید از نوعی خروجی از فعالیتی که چند میلیون سال پیش رخ داده است، سرچشمه گرفته باشند." "به نظر می رسد که این نتیجه برهمکنش آن ماده خروجی با اجسام نزدیک آن باشد. کار ما هیچ وقت کامل نمی شود. ما همیشه باید مشاهدات جدیدی داشته باشیم و به طور مداوم ایده های خود را به چالش بکشیم و تحلیل های خود را سخت تر کنیم.»

تمبر زمان:

بیشتر از نانورک