קווים מסתוריים שנחשפו במרכז שביל החלב

קווים מסתוריים שנחשפו במרכז שביל החלב

חותמת זמן: 2 ביוני 2023 11:42
צומת המקור: 2695093
02 ביוני 2023 (חדשות Nanowerk) צוות בינלאומי של אסטרופיזיקאים גילה משהו חדש לגמרי, חבוי במרכזה של גלקסיית שביל החלב. בתחילת שנות ה-1980, פרהאד יוסף-זאדה מאוניברסיטת נורת'ווסטרן גילה חוטים ענקיים וחד-ממדיים המשתלשלים אנכית ליד קשת A*, החור השחור העל-מסיבי המרכזי של הגלקסיה שלנו. כעת, יוסף-זאדה ומשתפי הפעולה שלו גילו אוכלוסייה חדשה של חוטים - אבל החוטים האלה קצרים הרבה יותר ונמצאים אופקית או רדיאלית, ומתפרסים כמו חישורים על גלגל מהחור השחור. למרות ששתי אוכלוסיות החוטים חולקות מספר קווי דמיון, יוסף-זאדה מניח שמקורם שונה. בעוד החוטים האנכיים סוחפים את הגלקסיה, מתנשאים לגובה של עד 150 שנות אור, החוטים האופקיים נראים יותר כמו הנקודות והמקפים של קוד מורס, ומנקדים רק צד אחד של קשת A*. המחקר פורסם ב מכתבי העיתון האסטרופיסי ("אוכלוסיית חוטי המרכז הגלקטי: התפלגות זווית המיקום חושפת זרימה קולימאלית בקנה מידה של מעלות מ-Sgr A* לאורך המישור הגלקטי"). תמונת MeerKAT עם חוטים קצרים, מקודד צבע על בסיס זווית, במרכז הגלקטי תמונת MeerKAT עם חוטים קצרים, מקודד צבע על בסיס זווית, במרכז הגלקטי. (תמונה: פרהאד יוסף-זאדה) "זו הייתה הפתעה למצוא לפתע אוכלוסייה חדשה של מבנים שנראה כאילו מצביעים לכיוון החור השחור", אמר יוסף-זאדה. "דווקא הייתי המום כשראיתי את אלה. היינו צריכים לעשות הרבה עבודה כדי לקבוע שאנחנו לא משלים את עצמנו. וגילינו שהחוטים האלה אינם אקראיים אלא נראים קשורים ליציאת החור השחור שלנו. על ידי לימודם, נוכל ללמוד יותר על כיוון הספין וההצטברות של החור השחור. זה מספק כשמוצאים סדר באמצע שדה כאוטי של גרעין הגלקסיה שלנו." מומחה לאסטרונומיה רדיו, יוסף-זאדה הוא פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה במכללת ויינברג לאמנויות ומדעים של נורת'ווסטרן וחבר ב-CIERA.

עשרות שנים בהתהוות

התגלית החדשה עשויה להפתיע, אבל יוסף-זאדה אינו זר לחשיפת תעלומות במרכז הגלקסיה שלנו, הממוקמת במרחק של 25,000 שנות אור מכדור הארץ. המחקר האחרון מתבסס על ארבעה עשורים של מחקריו. לאחר שגילו לראשונה את החוטים האנכיים ב-1984 עם מארק מוריס ודון צ'אנס, יוסף-זאדה יחד עם איאן הייווד ושותפי הפעולה שלהם חשפו מאוחר יותר שתי בועות ענקיות הפולטות רדיו ליד קשת A*. ואז, בסדרת פרסומים בשנת 2022, חשף יוסף-זאדה (בשיתוף פעולה עם הייווד, ריצ'רד ארנט ומארק ורדל) כמעט 1,000 חוטים אנכיים, שהופיעו בזוגות ובאשכולות, לעתים קרובות מוערמים במרווחים שווה או זה לצד זה כמו מיתרים על גבי נֶבֶל. יוסף-זאדה מייחס את מבול התגליות החדשות לטכנולוגיה משופרת של אסטרונומיה רדיו, במיוחד טלסקופ ה-MeerKAT של מצפה הכוכבים האסטרונומי של הרדיו הדרום אפריקאי (SARAO). כדי לאתר את החוטים, הצוות של יוסף-זאדה השתמש בטכניקה להסרת הרקע ולהחליק את הרעש מתמונות MeerKAT על מנת לבודד את החוטים ממבנים מסביב. "התצפיות החדשות של MeerKAT היו מחליפות משחק", אמר. "התקדמות הטכנולוגיה וזמן התבוננות מסור נתנו לנו מידע חדש. זה באמת הישג טכני של אסטרונומי רדיו".

אופקי לעומת אנכי

לאחר שחקר את החוטים האנכיים במשך עשרות שנים, יוסף-זאדה נדהם לגלות את מקביליהם האופקיים, שלהערכתו הם בני כ-6 מיליון שנים. "תמיד חשבנו על חוטים אנכיים ומקורם", אמר. "אני רגיל שהם אנכיים. מעולם לא חשבתי שאולי יהיו אחרים לאורך המטוס". בעוד ששתי האוכלוסיות כוללות חוטים חד-ממדיים שניתן לצפות בהם בגלי רדיו ונראה שהם קשורים לפעילויות במרכז הגלקטי, הדמיון מסתיים שם. החוטים האנכיים מאונכים למישור הגלקטי; החוטים האופקיים מקבילים למישור אך מצביעים בצורה רדיאלית לכיוון מרכז הגלקסיה שבה נמצא החור השחור. החוטים האנכיים הם מגנטיים ורלטיביסטיים; נראה שהחוטים האופקיים פולטים קרינה תרמית. החוטים האנכיים מקיפים חלקיקים הנעים במהירויות הקרובות למהירות האור; נראה שהחוטים האופקיים מאיצים חומר תרמי בענן מולקולרי. ישנם כמה מאות חוטים אנכיים ורק כמה מאות חוטים אופקיים. והחוטים האנכיים, שגובהם עד 150 שנות אור, עולים בהרבה על גודלם של החוטים האופקיים, שאורכם רק 5 עד 10 שנות אור. החוטים האנכיים מעטרים גם את החלל סביב גרעין הגלקסיה; נראה שהחוטים האופקיים מתפרסים רק לצד אחד, מצביעים לעבר החור השחור. "אחת ההשלכות החשובות ביותר של יציאה רדיאלית שזיהינו היא הכיוון של דיסק ההצטברות והזרימה המונעת על ידי סילון מקשת A* לאורך המישור הגלקטי", אמר יוסף-זאדה.

"העבודה שלנו לעולם לא הושלמה"

התגלית החדשה מלאה בלא ידועים, ועבודתו של יוסף-זאדה לפענח את המסתורין שלה רק החלה. לעת עתה, הוא יכול רק לשקול הסבר מניח את הדעת על המנגנונים והמקורות של האוכלוסייה החדשה. "אנחנו חושבים שהם כנראה מקורם באיזושהי זרימה מפעילות שהתרחשה לפני כמה מיליוני שנים", אמר יוסף-זאדה. "נראה שזה תוצאה של אינטראקציה של החומר היוצא החוצה עם עצמים בקרבתו. העבודה שלנו לעולם לא הושלמה. אנחנו תמיד צריכים לעשות תצפיות חדשות ולאתגר ללא הרף את הרעיונות שלנו ולהדק את הניתוח שלנו".

בול זמן:

עוד מ ננוווק