Mystiska streck avslöjade i Vintergatans centrum

Mystiska streck avslöjade i Vintergatans centrum

Tidsstämpel: 2 juni 2023 11:42
Källnod: 2695093
02 juni 2023 (Nanowerk Nyheter) Ett internationellt team av astrofysiker har upptäckt något helt nytt, gömt i mitten av Vintergatans galax. I början av 1980-talet upptäckte Northwestern Universitys Farhad Yusef-Zadeh gigantiska, endimensionella filament som dinglade vertikalt nära Skytten A*, vår galaxs centrala supermassiva svarta hål. Nu har Yusef-Zadeh och hans medarbetare upptäckt en ny population av filament - men dessa trådar är mycket kortare och ligger horisontellt eller radiellt och sprider sig som ekrar på ett hjul från det svarta hålet. Även om de två populationerna av filament delar flera likheter, antar Yusef-Zadeh att de har olika ursprung. Medan de vertikala glödtrådarna sveper genom galaxen och reser sig upp till 150 ljusår högt, ser de horisontella glödtrådarna mer ut som morsekodens prickar och streck, och skiljer bara en sida av Skytten A*. Studien publicerades i The Astrophysical Journal Letters ("Befolkningen av de galaktiska centrumfilamenten: positionsvinkelfördelning avslöjar ett kollimerat utflöde i graders skala från Sgr A* längs det galaktiska planet"). MeerKAT-bild med korta filament, färgkodade baserat på vinkel, i det galaktiska centrumet MeerKAT-bild med korta filament, färgkodade baserat på vinkel, i det galaktiska centrumet. (Bild: Farhad Yusef-Zadeh) "Det var en överraskning att plötsligt hitta en ny population av strukturer som verkar peka i riktning mot det svarta hålet," sa Yusef-Zadeh. "Jag blev faktiskt förvånad när jag såg dessa. Vi var tvungna att göra mycket arbete för att fastställa att vi inte lurade oss själva. Och vi fann att dessa filament inte är slumpmässiga utan verkar vara bundna till utflödet av vårt svarta hål. Genom att studera dem kunde vi lära oss mer om det svarta hålets spinn- och ansamlingsskivans orientering. Det är tillfredsställande när man finner ordning mitt i ett kaotiskt fält av kärnan i vår galax.” En expert på radioastronomi, Yusef-Zadeh är professor i fysik och astronomi vid Northwesterns Weinberg College of Arts and Sciences och medlem av CIERA.

Decennier på väg

Den nya upptäckten kan komma som en överraskning, men Yusef-Zadeh är inte främmande för att avslöja mysterier i mitten av vår galax, som ligger 25,000 1984 ljusår från jorden. Den senaste studien bygger på fyra decennier av hans forskning. Efter att först ha upptäckt de vertikala filamenten 2022 med Mark Morris och Don Chance, upptäckte Yusef-Zadeh tillsammans med Ian Heywood och deras medarbetare senare två gigantiska radioutsändande bubblor nära Skytten A*. Sedan, i en serie publikationer 1,000, avslöjade Yusef-Zadeh (i samarbete med Heywood, Richard Arent och Mark Wardle) nästan XNUMX XNUMX vertikala filament, som dök upp i par och kluster, ofta staplade på samma avstånd eller sida vid sida som strängar på en harpa. Yusef-Zadeh tillskriver floden av nya upptäckter förbättrad radioastronomiteknik, särskilt det sydafrikanska radioastronomiska observatoriets (SARAO) MeerKAT-teleskop. För att lokalisera filamenten använde Yusef-Zadehs team en teknik för att ta bort bakgrunden och jämna ut bruset från MeerKAT-bilder för att isolera filamenten från omgivande strukturer. "De nya MeerKAT-observationerna har förändrat spelet", sa han. "Teknikens framsteg och dedikerad observationstid har gett oss ny information. Det är verkligen en teknisk prestation från radioastronomer.”

Horisontell kontra vertikal

Efter att ha studerat de vertikala filamenten i decennier blev Yusef-Zadeh chockad över att avslöja deras horisontella motsvarigheter, som han uppskattar är cirka 6 miljoner år gamla. "Vi har alltid tänkt på vertikala filament och deras ursprung," sa han. ”Jag är van vid att de är vertikala. Jag har aldrig tänkt på att det kan finnas andra längs planet." Medan båda populationerna består av endimensionella filament som kan ses med radiovågor och verkar vara bundna till aktiviteter i det galaktiska centrumet, slutar likheterna där. De vertikala filamenten är vinkelräta mot det galaktiska planet; de horisontella filamenten är parallella med planet men pekar radiellt mot mitten av galaxen där det svarta hålet ligger. De vertikala filamenten är magnetiska och relativistiska; de horisontella filamenten verkar avge värmestrålning. De vertikala filamenten omfattar partiklar som rör sig med hastigheter nära ljusets hastighet; de horisontella filamenten verkar accelerera termiskt material i ett molekylärt moln. Det finns flera hundra vertikala filament och bara några hundra horisontella filament. Och de vertikala glödtrådarna, som är upp till 150 ljusår höga, överträffar vida storleken på de horisontella glödtrådarna, som bara är 5 till 10 ljusår långa. De vertikala filamenten pryder också rymden runt galaxens kärna; de horisontella filamenten verkar spridas ut till endast ena sidan och pekar mot det svarta hålet. "En av de viktigaste implikationerna av radiellt utflöde som vi har upptäckt är orienteringen av accretionskivan och det jetdrivna utflödet från Sagittarius A* längs det galaktiska planet," sa Yusef-Zadeh.

"Vårt arbete är aldrig färdigt"

Den nya upptäckten är fylld av okända, och Yusef-Zadehs arbete med att reda ut dess mysterier har precis börjat. För närvarande kan han bara överväga en rimlig förklaring om den nya befolkningens mekanismer och ursprung. "Vi tror att de måste ha sitt ursprung med något slags utflöde från en aktivitet som hände för några miljoner år sedan," sa Yusef-Zadeh. "Det verkar vara resultatet av en interaktion av det utströmmande materialet med föremål nära det. Vårt arbete är aldrig färdigt. Vi behöver alltid göra nya observationer och ständigt utmana våra idéer och skärpa vår analys.”

Tidsstämpel:

Mer från Nanoverk