Tajemnicze kreski ujawnione w centrum Drogi Mlecznej

Tajemnicze kreski ujawnione w centrum Drogi Mlecznej

Znacznik czasu: 2 czerwca 2023 11:42
Węzeł źródłowy: 2695093
02 czerwca 2023 (Wiadomości Nanowerk) Międzynarodowy zespół astrofizyków odkrył coś zupełnie nowego, ukrytego w centrum galaktyki Drogi Mlecznej. Na początku lat 1980. Farhad Yusef-Zadeh z Northwestern University odkrył gigantyczne, jednowymiarowe włókna zwisające pionowo w pobliżu Sagittarius A*, centralnej supermasywnej czarnej dziury naszej galaktyki. Teraz Yusef-Zadeh i jego współpracownicy odkryli nową populację włókien – ale te nici są znacznie krótsze i leżą poziomo lub promieniście, rozciągając się jak szprychy na kole z czarnej dziury. Chociaż obie populacje włókien mają kilka podobieństw, Yusef-Zadeh zakłada, że ​​mają różne pochodzenie. Podczas gdy pionowe włókna przemierzają galaktykę, wznosząc się na wysokość do 150 lat świetlnych, poziome włókna wyglądają bardziej jak kropki i kreski alfabetu Morse'a, zaznaczając tylko jedną stronę Sagittarius A*. Badanie zostało opublikowane w The Astrophysical Journal Letters ("The Population of the Galactic Center Filaments: Position Angle Distribution Reveal a Degree-scale Collimated Outflow from Sgr A* along the Galactic Plane"). Obraz MeerKAT z krótkimi włóknami, kodowanymi kolorami na podstawie kąta, w centrum galaktyki Obraz MeerKAT z krótkimi włóknami, kodowanymi kolorami na podstawie kąta, w centrum galaktyki. (Zdj.: Farhad Yusef-Zadeh) „Niespodzianką było nagłe odkrycie nowej populacji struktur, które wydają się wskazywać kierunek czarnej dziury” – powiedział Yusef-Zadeh. „Byłem naprawdę oszołomiony, kiedy je zobaczyłem. Musieliśmy wykonać dużo pracy, aby ustalić, że się nie oszukujemy. Odkryliśmy, że te włókna nie są przypadkowe, ale wydają się być związane z odpływem z naszej czarnej dziury. Badając je, moglibyśmy dowiedzieć się więcej o wirowaniu i orientacji dysku akrecyjnego czarnej dziury. Satysfakcjonuje odnalezienie porządku w środku chaotycznego pola jądra naszej galaktyki.” Ekspert w dziedzinie radioastronomii, Yusef-Zadeh jest profesorem fizyki i astronomii w Weinberg College of Arts and Sciences w Northwestern oraz członkiem CIERA.

Dziesięciolecia tworzenia

Nowe odkrycie może być zaskoczeniem, ale Yusef-Zadeh nie jest obcy w odkrywaniu tajemnic w centrum naszej galaktyki, położonym 25,000 1984 lat świetlnych od Ziemi. Najnowsze badanie opiera się na czterech dekadach jego badań. Po pierwszym odkryciu pionowych włókien w 2022 roku wraz z Markiem Morrisem i Donem Chance, Yusef-Zadeh wraz z Ianem Heywoodem i ich współpracownikami odkryli później dwa gigantyczne bańki emitujące fale radiowe w pobliżu Sagittarius A*. Następnie, w serii publikacji w 1,000 roku, Yusef-Zadeh (we współpracy z Heywoodem, Richardem Arentem i Markiem Wardle'em) ujawnił prawie XNUMX pionowych włókien, które pojawiały się w parach i skupiskach, często ułożonych w równych odstępach lub obok siebie jak struny na harfa. Yusef-Zadeh przypisuje zalew nowych odkryć ulepszonej technologii radioastronomicznej, w szczególności teleskopowi MeerKAT należącemu do Południowoafrykańskiego Obserwatorium Radioastronomicznego (SARAO). Aby wskazać włókna, zespół Yusefa-Zadeha zastosował technikę usuwania tła i wygładzania szumów z obrazów MeerKAT w celu odizolowania włókien od otaczających struktur. „Nowe obserwacje MeerKAT zmieniły reguły gry” – powiedział. „Postęp technologii i poświęcony czas na obserwacje dostarczyły nam nowych informacji. To naprawdę techniczne osiągnięcie radioastronomów”.

Poziomy kontra pionowy

Po dziesięcioleciach studiowania pionowych włókien, Yusef-Zadeh był zszokowany odkryciem ich poziomych odpowiedników, które według jego szacunków mają około 6 milionów lat. „Zawsze myśleliśmy o pionowych włóknach i ich pochodzeniu” – powiedział. „Przyzwyczaiłem się, że są pionowe. Nigdy nie brałem pod uwagę, że w samolocie mogą znajdować się inne osoby”. Chociaż obie populacje składają się z jednowymiarowych włókien, które można oglądać za pomocą fal radiowych i wydają się być powiązane z aktywnością w centrum galaktyki, na tym podobieństwa się kończą. Pionowe włókna są prostopadłe do płaszczyzny galaktycznej; poziome włókna są równoległe do płaszczyzny, ale skierowane promieniowo w kierunku centrum galaktyki, w którym leży czarna dziura. Pionowe włókna są magnetyczne i relatywistyczne; poziome włókna wydają się emitować promieniowanie cieplne. Pionowe włókna obejmują cząstki poruszające się z prędkością bliską prędkości światła; poziome włókna wydają się przyspieszać materiał termiczny w chmurze molekularnej. Jest kilkaset włókien pionowych i tylko kilkaset włókien poziomych. A pionowe włókna, które mierzą do 150 lat świetlnych wysokości, znacznie przewyższają rozmiar włókien poziomych, które mierzą zaledwie 5 do 10 lat świetlnych długości. Pionowe włókna zdobią również przestrzeń wokół jądra galaktyki; poziome włókna wydają się rozciągać tylko w jedną stronę, wskazując w kierunku czarnej dziury. „Jednym z najważniejszych implikacji odpływu promieniowego, który wykryliśmy, jest orientacja dysku akrecyjnego i wypływ napędzany odrzutowcem z Sagittarius A* wzdłuż płaszczyzny galaktycznej” – powiedział Yusef-Zadeh.

„Nasza praca nigdy się nie kończy”

Nowe odkrycie jest pełne niewiadomych, a praca Yusefa-Zadeha nad odkryciem jego tajemnic właśnie się rozpoczęła. Na razie może rozważyć tylko wiarygodne wyjaśnienie mechanizmów i pochodzenia nowej populacji. „Uważamy, że musiały one pochodzić z jakiegoś odpływu z działalności, która miała miejsce kilka milionów lat temu” – powiedział Yusef-Zadeh. „Wydaje się, że jest to wynikiem interakcji tego wypływającego materiału z obiektami w jego pobliżu. Nasza praca nigdy nie jest kompletna. Zawsze musimy dokonywać nowych obserwacji i nieustannie kwestionować nasze pomysły oraz zaostrzać naszą analizę”.

Znak czasu:

Więcej z Nanowerk