銀河系中心像豎琴弦排列的神祕磁絲,數量比過去已知增加 10 倍

作者 | 發布日期 2022 年 01 月 27 日 13:52 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


每當我們探索神祕的銀河系中心都會發現更多有趣特徵,根據最近 MeerKAT 望遠鏡的新圖像,天文學家於 35 年前發現一種由宇宙射線電子組成的奇異細絲結構,實際上可能有上千條存存在。

35 年前,西北大學物理學與天文學教授 Farhad Yusef-Zadeh 首次透過無線電波發現銀河系中心有一條條細絲,它們長度接近 150 光年且通常間隔相等,就像豎琴的弦一樣並排排列,確定由宇宙射線電子組成,這些電子以接近光速的速度推動磁場。然而,這些細絲的起源仍是個謎。

僅僅研究幾根細絲難以得出它們是什麼、以及它們來自哪裡的結論,現在,Yusef-Zadeh 團隊利用南非 MeerKAT 望遠鏡發現這些細絲數量是過去發現的 10 倍,大幅促進天文學家對距離地球 25,000 光年的銀河系中心特殊結構之理解。

為了獲得前所未有的清晰度與細節,MeerKAT 望遠鏡產生的新圖像實際上由 3 年內 20 次不同觀測結果拼湊而成(觀測時間 200 小時),除了細絲之外也顯示出恆星誕生、恆星爆炸、超新星殘骸等特徵,不過 Yusef-Zadeh 團隊只關注細絲,因此將它們與照片中其他現象區隔開來。

分析顯示,這些長長細絲的輻射量與其他高能宇宙事件(如超新星殘骸)不同,且沿著細絲分布的磁場更強,因此科學家們認為細絲很可能與銀河系中心超大質量黑洞過去引起的活動有關,與恆星爆炸無關。

不過還有好幾個謎團尚未解開,比如 Yusef-Zadeh 對成簇出現的細絲結構感到特別困惑:為什麼它們以完全相等的距離(約地球到太陽的距離)彼此隔開?這些細絲是否會隨時間推移產生變化?是什麼機制加速了細絲中電子達到接近光速的速度?

Yusef-Zadeh 團隊目前正在辨識每根細絲的角度、曲線、磁場、光譜和強度等,預計未來會有更多研究結果釋出。

新論文將發表在《天文物理期刊通訊》(Astrophysical Journal Letters),論文預印本可至 arxiv 網站閱覽。

(首圖來源:西北大學)