银河系令人瞠目结舌的景象揭示了悬在太空中的神秘结构

银河系令人瞠目结舌的景象揭示了悬在太空中的神秘结构

银河系中心的新图像揭示了我们以前从未见过的神秘结构。

使用南非超灵敏的 MeerKAT 射电望远镜拍摄的图像显示了近 1,000 股磁丝,长度可达 150 光年,排列整齐有序。

这是我们之前知道的这些链数量的 10 倍,添加了重要的统计数据,最终可能有助于我们了解它们的性质,这是自 1980 年代发现它们以来的一个难题。

最初发现这些细丝的西北大学天体物理学家 Farhad Yusef-Zadeh 说: “我们长期以来一直在用短视的眼光研究单个细丝。”

“现在,我们终于看到了大局——一幅充满大量细丝的全景图。仅仅检查几根细丝就很难得出关于它们是什么以及它们来自哪里的真正结论。这是进一步推进我们的分水岭。了解这些结构。”

虽然它距离我们只有大约 25,000 光年(从宇宙的角度来看并不是很远),但银河系的中心很难看到。它被浓密的尘埃和气体云所笼罩,阻挡了某些波长的光,包括光学范围。但我们可以使用技术将我们的视觉调整为不可见的波长。

MeerKAT 由南非射电天文台 (SARAO) 运营,是世界上最先进的射电望远镜之一,自 2016 年睁开眼睛以来,它一直为我们提供对银河系中心的前所未有的见解。

它的最新图像是绝对的炫耀。它由 200 小时的观测数据构建而成,收集了三年多,它以无与伦比的清晰度和深度向我们展示了无线电波长的区域。

光谱指数星系中心细丝

星系中心细丝的光谱指数。(西北大学/SARAO/牛津大学)

Yusef-Zadeh 和他的团队随后使用一种技术从图像中去除了背景,从而揭示了以星团形式分布在银河系中心周围的磁弦。

目前还不清楚它们是什么,或者它们是如何形成的。我们所知道的是,它们包含宇宙射线电子,以接近光速的速度在磁场细丝中旋转。

新图像使研究人员能够更多地了解这些股线,使我们离理解它们更近了一步。

“例如,如果你来自另一个星球,并且你在地球上遇到了一个非常高的人,你可能会假设所有人都很高。但如果你对一群人进行统计,你可以找到平均身高,” Yusef-扎德解释道。

“这正是我们正在做的事情。我们可以找到磁场的强度、长度、方向和辐射光谱。”

我们现在知道,磁场沿着所有细丝的整个长度被放大。新数据还揭示了一个以前未知的超新星遗迹。它具有与灯丝不同的辐射特征。这意味着我们可以排除超新星遗迹可能是细丝的祖先。

超新星遗迹MeerKAT 团队发现的球形超新星遗迹。(I. 海伍德/SARAO)

2019 年,之前的 MeerKAT 数据显示存在巨大的射电气泡,在银河平面上方和下方延伸,与 2010 年发现的伽马射线费米气泡分开。这些细丝可能与这些射电气泡有关,但这种可能性需要将在未来的论文中进行探讨。

新数据也揭示了一个新的谜团。研究人员说,细丝以组或簇的形式分布,在这些簇中,它们的间距非常均匀——就像竖琴的弦一样。

“它们几乎类似于太阳能回路中的规则间距,” Yusef-Zadeh 说。“我们仍然不知道它们为什么会成群出现或了解它们是如何分离的,我们也不知道这些规则间距是如何发生的。每次我们回答一个问题时,都会出现多个其他问题。”

我们也不知道加速磁丝内电子的机制。这些细丝可能与去年发现的一种奇怪的磁丝有关,它发射无线电和 X 射线波长的辐射。

下一步将依次研究每根灯丝并描述其特性以获得完整的目录,以便进行深入的统计分析。

“我们当然离更全面的理解又近了一步,” Yusef-Zadeh 说。“但科学是一系列不同层面的进步。我们希望能够深入了解它,但需要更多的观察和理论分析。对复杂物体的全面了解需要时间。”

该研究已被The Astrophysical Journal Letters接受,并可在arXiv上获得。arXiv上还提供了一篇描述马赛克的配套论文,该论文被《天体物理学杂志》接受。该数据也已公开发布。

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