Mimo našej galaxie objavili ďalšie podivné kozmické vlákna a sú obrovské: ScienceAlert

Blížime sa k vyriešeniu podivnej záhady, ktorú predstavujú stovky obrovských vlákien visieť cez srdce Mliečna dráha.

Prvýkrát boli tieto dlhé magnetické vlákna žiariace v rádiových vlnách pozorované vychádzajúce z iných galaxií. Nielenže už nie sú jedinečné pre Mliečnu dráhu, ale rozsah prostredí, v ktorých sa môžu nachádzať, umožňuje vedcom určiť mechanizmy, ktoré ich tvoria.

Astrofyzik Farhad Youssef-Zadeh z Northwestern University v USA prvýkrát objavil vlákna Mliečnej dráhy v 80. rokoch 20. storočia a odvtedy si nimi lámu hlavu.

Podľa Youssefa-Zadeha to môžu mať dve možné vysvetlenia. Prvým je interakcia medzi galaktickými vetrami a veľkými mrakmi; Druhým je turbulencia v slabých magnetických poliach excitovaných pohybom galaxií.

„Vieme veľa o vláknach v našom vlastnom galaktickom strede a teraz sa vlákna vo vonkajších galaxiách začínajú objavovať ako nová populácia extragalaktických vlákien,“ hovorí yusuf-zadeh,

„Základné fyzikálne mechanizmy pre obe populácie filamentov sú podobné, napriek veľmi odlišným prostrediam. Objekty sú súčasťou tej istej rodiny, ale vlákna mimo Mliečnej dráhy sú starší, vzdialení bratranci – a mám na mysli veľmi vzdialení (v čase a priestore) bratranci“.

V Mliečnej dráhe bolo doteraz objavených asi 1000 vlákien s dĺžkou až 150 svetelných rokov a navlečených v podivne úhľadných a usporiadaných usporiadaniach ako struny harfy, najnovšie vďaka rádioteleskopu MeerKAT v Južnej Afrike.

Citlivé pozorovanie galaktického centra teleskopom – prenikanie cez hustý prach a plyn, ktorý zakrýva veľa z toho, čo je vo vnútri – rozšírený počet vlákien bol predtým známy ako desaťnásobok. Tieto rádiové pozorovania tiež ukázali, že vlákna obsahujú elektróny kozmického žiarenia pohybujúce sa v magnetických poliach rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla a že magnetické polia sú zosilnené po celej dĺžke všetkých vlákien.

Bez ďalších informácií bude ťažké prísť na to, prečo sú tam a len ticho visieť v galaktickom centre. Objav ďalších vlákien v štyroch rôznych kopách galaxií vo vzdialenosti 163 až 652 miliónov svetelných rokov je veľkým prelomom.

„Keď som celé tie roky študoval vlákna v našom vlastnom galaktickom centre, bol som nesmierne nadšený, že vidím tieto veľmi krásne štruktúry,“ hovorí yusuf-zadeh, „Pretože sme tieto vlákna našli inde vo vesmíre, signalizuje to, že sa deje niečo univerzálne.“

Novoobjavené vlákna mimo Mliečnej dráhy sa líšia od vláknitých štruktúr našej galaxie niekoľkými dôležitými spôsobmi. Sú spojené s tryskami a lalokmi rádiové galaxie – Obrovské štruktúry, ktoré vyžarujú z galaktického stredu a rozprestierajú sa na obrovské vzdialenosti na oboch stranách galaktickej roviny. Vlákna vystupujúce z týchto prúdov a lalokov sú oveľa väčšie ako štruktúry pozorované v strede Mliečnej dráhy – 100 až 1 000-krát väčšie.

„Dĺžka niektorých z nich je prekvapivá, až 200 kiloparsekov,“ hovorí yusuf-zadeh,

„Je to asi štyri alebo päťkrát väčšie ako celá naša Mliečna dráha. Pozoruhodné je, že ich elektróny sa držia spolu v takej dlhej mierke. Ak sa elektrón pohybuje po dĺžke vlákna rýchlosťou svetla, trvalo by to 700 000 rokov. A necestujú rýchlosťou svetla.“

Sú tiež staršie a ich magnetické polia sú slabšie. A samozrejme sa rozprestierajú do medzigalaktického priestoru, často v pravom uhle k výtrysku. Zdá sa, že vlákna Mliečnej dráhy sú sústredené na galaktickom disku.

Na druhej strane, podobnosti sú silné. Galaktické a extragalaktické vlákna majú podobný pomer dĺžky k šírke a mechanizmus prenosu kozmického žiarenia je podobný. Ak jediný mechanizmus produkuje všetky vlákna, musí to byť niečo, čo funguje v rôznych mierkach.

Vietor môže byť jedným z takýchto mechanizmov. aktívny supermasív čierne diery A rýchla tvorba hviezd môže vytvárať galaktické vetry, ktoré vyfukujú do medzigalaktického priestoru. Tieto vetry môžu tlačiť do jemných oblakov plynu a prachu, ktoré sa unášajú medzihviezdnym a medzigalaktickým priestorom a tlačia materiál k sebe a vytvárajú vláknité štruktúry.

Simulácie navrhli ďalšiu možnosť: turbulencie v médiu, generované gravitačnými poruchami. Táto turbulencia môže vytvárať víry v medzigalaktickom prostredí, okolo ktorých sa slabé magnetické polia zachytia, skrútia a nakoniec sa rozšíria do vlákien so silnejšími magnetickými poľami.

Toto ešte nie je definitívna odpoveď. Tiež nevieme s istotou, či je rovnaký mechanizmus zodpovedný za oba typy fibríl, alebo či veľmi odlišné javy vytvárajú štruktúry, ktoré vyzerajú prekvapivo podobne.

„Všetky tieto vlákna mimo našej galaxie sú veľmi staré,“ hovorí yusuf-zadeh,

„Pochádzajú takmer z inej éry nášho vesmíru a napriek tomu obyvatelia Mliečnej dráhy naznačujú, že existuje spoločný pôvod tvorby vlákien. Myslím si, že je to pozoruhodné.“

Výskum bol zverejnený The Astrophysical Journal Letters,