新望远镜图像揭示了银河系中心近1000条神秘的线段

2022年01月28日 01:43 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

银河系动荡中心的一个前所未有的新望远镜图像揭示了近1000条神秘的磁力线,莫名其妙地悬在太空中。这些一维的线(或丝)长达150光年,成对和成簇地出现,通常以相等的间隔并排堆叠,就像竖琴上的弦。

西北大学的法哈德-尤瑟夫-扎德(Farhad Yusef-Zadeh)利用无线电波长的观测,在20世纪80年代初发现了这种高度组织化的磁力线。他发现,这些神秘的丝状物由宇宙射线电子组成,以接近光速的速度在磁场中回旋。但是从那时起,它们的起源一直是一个未解之谜。


现在,新的图像暴露了比以前发现的多10倍的细丝,使Yusef-Zadeh和他的团队能够首次对广泛的细丝群体进行统计研究。这些信息有可能帮助他们最终揭开这个长期存在的谜团。这项研究论文现在可以在网上查阅,并已被《天体物理学报》接受发表。


论文第一作者Yusef-Zadeh说:"长期以来,我们一直以近视的眼光研究单个细丝。现在,我们终于看到了大画面,一个充满了大量丝状物的全景图。仅仅检查几根细丝,就很难对它们是什么以及它们从哪里来得出任何真正的结论。这是我们进一步了解这些结构的一个分水岭"。

为了以前所未有的清晰度和细节构建图像,天文学家花了三年时间在南非射电天文台(SARAO)调查天空和分析数据。利用SARAO的MeerKAT望远镜上的200个小时,研究人员将20个独立的观测点拼凑在一起,对距离地球25000光年银河系中心的不同部分进行了观测。除了丝状物之外,该图像还捕捉到了来自众多现象的无线电辐射,包括爆发的恒星、恒星托儿所和新的超新星残骸。

为了在更精细的尺度上观察这些细丝,Yusef-Zadeh的团队使用了一种技术,将背景从主图像中移除,以便将细丝从周围的结构中分离出来。由此产生的图片让他感到震惊。这就像现代艺术,这些图像是如此美丽和丰富,而这一切的神秘性使得它更加有趣。虽然围绕着丝状物的许多谜团仍然存在,但Yusef-Zadeh已经能够拼凑出更多的谜题。在他们最新的论文中,他和他的合作者特别探讨了灯丝的磁场和宇宙射线在照亮磁场中的作用。

从丝状物发出的辐射变化与新发现的超新星遗迹的辐射变化非常不同,这表明这些现象有不同的起源。研究人员发现,更有可能的是,这些丝状物与银河系中心超大质量黑洞过去的活动有关,而不是与超新星的爆发有关。这些丝状物也可能与巨大的、发射无线电的气泡有关。

在剩下的谜团中,尤瑟夫-扎德特别困惑的是这些丝状物是如何结构化出现的。星团内的丝状物以完全相等的距离彼此分开,大约是从地球到太阳的距离。研究人员也仍然不知道这些细丝是否随着时间的推移而移动或变化,或者是什么导致电子以如此不可思议的速度加速。一个想法是,在这些细丝的末端有一些来源,正在加速这些粒子。

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