เส้นประลึกลับปรากฏขึ้นใจกลางทางช้างเผือก

เส้นประลึกลับปรากฏขึ้นใจกลางทางช้างเผือก

ประทับเวลา: 2 มิถุนายน 2023 11:42 น
โหนดต้นทาง: 2695093
02 มิ.ย. 2023 (ข่าวนาโนเวิร์ค) ทีมนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์นานาชาติได้ค้นพบสิ่งใหม่ทั้งหมดที่ซ่อนอยู่ในใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือก ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 Farhad Yusef-Zadeh จากมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์นได้ค้นพบเส้นใยมิติเดียวขนาดมหึมาห้อยอยู่ในแนวตั้งใกล้กับราศีธนู A* ซึ่งเป็นหลุมดำมวลมหาศาลใจกลางกาแลคซีของเรา ตอนนี้ Yusef-Zadeh และผู้ร่วมงานของเขาได้ค้นพบกลุ่มเส้นใยใหม่ แต่เส้นด้ายเหล่านี้สั้นกว่ามากและอยู่ในแนวนอนหรือแนวรัศมี โดยกางออกเหมือนซี่ล้อบนวงล้อจากหลุมดำ แม้ว่าเส้นใยทั้งสองกลุ่มจะมีความคล้ายคลึงกันหลายประการ แต่ Yusef-Zadeh ก็ถือว่าพวกมันมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน ในขณะที่เส้นใยแนวตั้งกวาดไปทั่วกาแล็กซี ซึ่งสูงได้ถึง 150 ปีแสง แต่เส้นใยแนวนอนนั้นดูเหมือนจุดและขีดกลางของรหัสมอร์ส โดยคั่นด้วยด้านเดียวของราศีธนู A* การศึกษาถูกตีพิมพ์ใน จดหมายวารสารทางฟิสิกส์ ("The Population of the Galactic Center Filaments: Position Angle Distribution Reveal a Degree-scale Collimated Outflow from Sgr A* along the Galactic Plane"). ภาพเมียร์แคตที่มีเส้นใยสั้น รหัสสีตามมุม ในใจกลางกาแล็กซี ภาพเมียร์แคตที่มีเส้นใยสั้น รหัสสีตามมุม ในใจกลางกาแล็กซี Yusef-Zadeh กล่าวว่า "เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่จู่ๆ ก็พบว่ามีโครงสร้างใหม่ๆ ที่ดูเหมือนจะชี้ไปในทิศทางของหลุมดำ" “ฉันรู้สึกตะลึงจริงๆเมื่อเห็นสิ่งเหล่านี้ เราต้องทำงานหนักมากเพื่อพิสูจน์ว่าเราไม่ได้หลอกตัวเอง และเราพบว่าเส้นใยเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นแบบสุ่ม แต่ดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับการรั่วไหลของหลุมดำของเรา จากการศึกษาสิ่งเหล่านี้ เราสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการหมุนของหลุมดำและการวางแนวของจานสะสมมวลสาร เป็นเรื่องที่น่าพึงพอใจเมื่อพบความสงบเรียบร้อยกลางสนามที่วุ่นวายของนิวเคลียสของกาแล็กซีของเรา” ยูเซฟ-ซาเดห์ ผู้เชี่ยวชาญด้านดาราศาสตร์วิทยุ เป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่วิทยาลัยศิลปะและวิทยาศาสตร์ไวน์เบิร์กแห่งนอร์ธเวสเทิร์น และเป็นสมาชิกของ CIERA

ทศวรรษในการทำ

การค้นพบครั้งใหม่นี้อาจเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ แต่ Yusef-Zadeh ไม่ใช่คนแปลกหน้าในการเปิดเผยความลึกลับที่ใจกลางกาแลคซีของเรา ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 25,000 ปีแสง การศึกษาล่าสุดสร้างขึ้นจากการวิจัยของเขาในช่วงสี่ทศวรรษ หลังจากค้นพบเส้นใยแนวตั้งครั้งแรกในปี 1984 กับ Mark Morris และ Don Chance, Yusef-Zadeh พร้อมด้วย Ian Heywood และผู้ร่วมงานของพวกเขาได้ค้นพบฟองคลื่นวิทยุขนาดยักษ์สองฟองใกล้กับราศีธนู A* จากนั้น ในสิ่งพิมพ์ชุดหนึ่งในปี 2022 Yusef-Zadeh (ในความร่วมมือกับ Heywood, Richard Arent และ Mark Wardle) เผยให้เห็นเส้นใยแนวตั้งเกือบ 1,000 เส้น ซึ่งปรากฏเป็นคู่และกระจุก มักจะซ้อนกันโดยมีระยะห่างเท่าๆ กันหรืออยู่เคียงข้างกันเหมือนเชือกบน พิณ Yusef-Zadeh ให้เครดิตการค้นพบใหม่ๆ มากมายจากเทคโนโลยีดาราศาสตร์วิทยุที่ได้รับการปรับปรุง โดยเฉพาะกล้องโทรทรรศน์ MeerKAT ของหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแอฟริกาใต้ (SARAO) เพื่อระบุเส้นใย ทีมงานของ Yusef-Zadeh ใช้เทคนิคในการลบพื้นหลังและทำให้สัญญาณรบกวนจากภาพ MeerKAT เรียบขึ้น เพื่อแยกเส้นใยออกจากโครงสร้างโดยรอบ “การสำรวจเมียร์แคตครั้งใหม่เป็นตัวเปลี่ยนเกม” เขากล่าว “ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและเวลาในการสังเกตที่ทุ่มเททำให้เราได้รับข้อมูลใหม่ มันเป็นความสำเร็จทางเทคนิคจากนักดาราศาสตร์วิทยุจริงๆ”

แนวนอนกับแนวตั้ง

หลังจากศึกษาเส้นใยแนวตั้งมานานหลายทศวรรษ Yusef-Zadeh ต้องตกใจเมื่อพบเส้นใยแนวนอน ซึ่งเขาประเมินว่ามีอายุประมาณ 6 ล้านปี “เราคิดถึงเส้นใยแนวตั้งและต้นกำเนิดของมันมาโดยตลอด” เขากล่าว “ฉันคุ้นเคยกับการใช้พวกมันในแนวตั้ง ฉันไม่เคยคิดเลยว่าอาจมีคนอื่นอยู่บนเครื่องบิน” แม้ว่าประชากรทั้งสองจะประกอบด้วยเส้นใยมิติเดียวที่สามารถมองเห็นได้ด้วยคลื่นวิทยุและดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับกิจกรรมในใจกลางกาแลคซี ความคล้ายคลึงกันก็สิ้นสุดอยู่ตรงนั้น เส้นใยแนวตั้งตั้งฉากกับระนาบกาแลคซี เส้นใยแนวนอนขนานกับระนาบ แต่ชี้ไปในแนวรัศมีไปยังศูนย์กลางของกาแลคซีซึ่งมีหลุมดำอยู่ เส้นใยแนวตั้งนั้นเป็นแม่เหล็กและมีความสัมพันธ์กัน เส้นใยแนวนอนดูเหมือนจะแผ่รังสีความร้อนออกมา เส้นใยแนวตั้งล้อมรอบอนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้กับความเร็วแสง เส้นใยแนวนอนดูเหมือนจะเร่งวัสดุความร้อนในเมฆโมเลกุล มีเส้นใยแนวตั้งหลายร้อยเส้นและมีเส้นใยแนวนอนเพียงไม่กี่ร้อยเส้น และเส้นใยแนวตั้งซึ่งวัดได้สูงถึง 150 ปีแสง ก็เกินกว่าขนาดของเส้นใยแนวนอนซึ่งมีความยาวเพียง 5 ถึง 10 ปีแสงมาก เส้นใยแนวตั้งยังประดับพื้นที่รอบนิวเคลียสของกาแลคซีด้วย เส้นใยแนวนอนดูเหมือนจะแผ่ออกไปเพียงด้านเดียวโดยชี้ไปที่หลุมดำ “หนึ่งในผลกระทบที่สำคัญที่สุดของการไหลออกในแนวรัศมีที่เราตรวจพบคือการวางแนวของจานสะสมมวลสารและการไหลออกที่ขับเคลื่อนด้วยไอพ่นจากราศีธนู A* ไปตามระนาบกาแลคซี” Yusef-Zadeh กล่าว

'งานของเราไม่มีวันสมบูรณ์'

การค้นพบครั้งใหม่นี้เต็มไปด้วยสิ่งที่ไม่รู้ และงานของ Yusef-Zadeh เพื่อไขปริศนานั้นเพิ่งเริ่มต้นขึ้น สำหรับตอนนี้ เขาทำได้เพียงพิจารณาคำอธิบายที่เป็นไปได้เกี่ยวกับกลไกและต้นกำเนิดของประชากรใหม่เท่านั้น “เราคิดว่าพวกมันน่าจะมีต้นกำเนิดมาจากกิจกรรมบางอย่างที่เกิดขึ้นเมื่อไม่กี่ล้านปีก่อน” ยูเซฟ-ซาเดห์ กล่าว “ดูเหมือนว่าจะเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุที่ไหลออกมากับวัตถุที่อยู่ใกล้มัน งานของเราไม่เคยสมบูรณ์ เราจำเป็นต้องตั้งข้อสังเกตใหม่ๆ อยู่เสมอ และท้าทายแนวคิดของเราอย่างต่อเนื่อง และวิเคราะห์ให้เข้มงวดยิ่งขึ้น”

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก นาโนเวิร์ค