Mystiske streker avslørt i Melkeveiens sentrum

Mystiske streker avslørt i Melkeveiens sentrum

Tidsstempel: 2. juni 2023 11:42
Kilde node: 2695093
02. juni 2023 (Nanowerk Nyheter) Et internasjonalt team av astrofysikere har oppdaget noe helt nytt, gjemt i sentrum av Melkeveien. På begynnelsen av 1980-tallet oppdaget Northwestern Universitys Farhad Yusef-Zadeh gigantiske, endimensjonale filamenter som dinglet vertikalt nær Sagittarius A*, vår galakses sentrale supermassive sorte hull. Nå har Yusef-Zadeh og hans samarbeidspartnere oppdaget en ny populasjon av filamenter - men disse trådene er mye kortere og ligger horisontalt eller radialt, og sprer seg ut som eiker på et hjul fra det sorte hullet. Selv om de to bestandene av filamenter deler flere likheter, antar Yusef-Zadeh at de har ulik opprinnelse. Mens de vertikale filamentene sveiper gjennom galaksen og ruver opp til 150 lysår høye, ser de horisontale filamentene mer ut som prikkene og strekene til morsekode, og skiller kun den ene siden av Skytten A*. Studien ble publisert i The Astrophysical Journal Letters ("Befolkningen av de galaktiske senterfilamentene: Posisjonsvinkelfordeling avslører en gradsskala kollimert utstrømning fra Sgr A* langs det galaktiske planet"). MeerKAT-bilde med korte filamenter, fargekodet basert på vinkel, i det galaktiske sentrum MeerKAT-bilde med korte filamenter, fargekodet basert på vinkel, i det galaktiske sentrum. (Bilde: Farhad Yusef-Zadeh) "Det var en overraskelse å plutselig finne en ny bestand av strukturer som ser ut til å peke i retning av det sorte hullet," sa Yusef-Zadeh. "Jeg ble faktisk lamslått da jeg så disse. Vi måtte gjøre mye arbeid for å fastslå at vi ikke lurte oss selv. Og vi fant ut at disse filamentene ikke er tilfeldige, men ser ut til å være knyttet til utstrømningen av vårt sorte hull. Ved å studere dem kunne vi lære mer om det sorte hullets spinn- og akkresjonsdiskorientering. Det er tilfredsstillende når man finner orden midt i et kaotisk felt i kjernen i galaksen vår.» En ekspert på radioastronomi, Yusef-Zadeh er professor i fysikk og astronomi ved Northwesterns Weinberg College of Arts and Sciences og medlem av CIERA.

Tiår underveis

Den nye oppdagelsen kan komme som en overraskelse, men Yusef-Zadeh er ikke fremmed for å avdekke mysterier i sentrum av galaksen vår, som ligger 25,000 1984 lysår fra Jorden. Den siste studien bygger på fire tiår av hans forskning. Etter først å ha oppdaget de vertikale filamentene i 2022 med Mark Morris og Don Chance, avdekket Yusef-Zadeh sammen med Ian Heywood og deres samarbeidspartnere senere to gigantiske radioutsendende bobler nær Sagittarius A*. Så, i en serie publikasjoner i 1,000, avslørte Yusef-Zadeh (i samarbeid med Heywood, Richard Arent og Mark Wardle) nesten XNUMX vertikale filamenter, som dukket opp i par og klynger, ofte stablet likt eller side om side som strenger på en harpe. Yusef-Zadeh krediterer flommen av nye oppdagelser til forbedret radioastronomiteknologi, spesielt det sørafrikanske radioastronomiobservatoriets (SARAO) MeerKAT-teleskop. For å finne filamentene brukte Yusef-Zadehs team en teknikk for å fjerne bakgrunnen og jevne ut støyen fra MeerKAT-bilder for å isolere filamentene fra omkringliggende strukturer. "De nye MeerKAT-observasjonene har vært en game changer," sa han. «Teknologiens fremskritt og dedikert observasjonstid har gitt oss ny informasjon. Det er virkelig en teknisk prestasjon fra radioastronomer.»

Horisontal vs. vertikal

Etter å ha studert de vertikale filamentene i flere tiår, ble Yusef-Zadeh sjokkert over å avdekke deres horisontale motstykker, som han anslår er omtrent 6 millioner år gamle. "Vi har alltid tenkt på vertikale filamenter og deres opprinnelse," sa han. «Jeg er vant til at de er vertikale. Jeg har aldri tenkt på at det kan være andre langs flyet.» Mens begge populasjonene omfatter endimensjonale filamenter som kan sees med radiobølger og ser ut til å være knyttet til aktiviteter i det galaktiske sentrum, slutter likhetene der. De vertikale filamentene er vinkelrett på det galaktiske planet; de horisontale filamentene er parallelle med planet, men peker radialt mot sentrum av galaksen der det sorte hullet ligger. De vertikale filamentene er magnetiske og relativistiske; de horisontale filamentene ser ut til å avgi termisk stråling. De vertikale filamentene omfatter partikler som beveger seg med hastigheter nær lysets hastighet; de horisontale filamentene ser ut til å akselerere termisk materiale i en molekylær sky. Det er flere hundre vertikale filamenter og bare noen få hundre horisontale filamenter. Og de vertikale filamentene, som er opptil 150 lysår høye, overgår langt størrelsen på de horisontale filamentene, som kun er 5 til 10 lysår lange. De vertikale filamentene pryder også rommet rundt galaksens kjerne; de horisontale filamentene ser ut til å spre seg ut til bare én side, og peker mot det sorte hullet. "En av de viktigste implikasjonene av radiell utstrømning som vi har oppdaget er orienteringen av akkresjonsskiven og den jetdrevne utstrømningen fra Skytten A* langs det galaktiske planet," sa Yusef-Zadeh.

"Vårt arbeid er aldri fullført"

Den nye oppdagelsen er fylt med ukjente, og Yusef-Zadehs arbeid med å avdekke mysteriene har nettopp begynt. Foreløpig kan han bare vurdere en plausibel forklaring om den nye befolkningens mekanismer og opphav. "Vi tror de må ha oppstått med en slags utstrømning fra en aktivitet som skjedde for noen millioner år siden," sa Yusef-Zadeh. "Det ser ut til å være et resultat av en interaksjon av det utstrømmende materialet med gjenstander i nærheten av det. Vårt arbeid er aldri fullført. Vi må alltid gjøre nye observasjoner og kontinuerlig utfordre ideene våre og stramme opp analysen vår.»

Tidstempel:

Mer fra Nanowerk