神秘的破折號出現(xiàn)在銀河系中心
銀河中心的MeerKAT圖像，帶有所有細(xì)絲的折號彩色編碼位置角度。鳴謝:法爾哈德·優(yōu)素福·扎德/西北大學(xué)
（神秘的出現(xiàn)地球uux.cn）據(jù)西北大學(xué)：一個國際天體物理學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)了隱藏在銀河系中心的全新東西。
在20世紀(jì)80年代早期，銀河西北大學(xué)的系中心法爾哈德·尤瑟夫-扎德發(fā)現(xiàn)了巨大的一維細(xì)絲垂直懸掛在我們星系中央的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*附近。現(xiàn)在，神秘尤瑟夫-扎德和他的折號合作者發(fā)現(xiàn)了一種新的細(xì)絲群體——但這些細(xì)絲短得多，水平或徑向分布，出現(xiàn)像黑洞輪子上的銀河輻條一樣展開。
盡管這兩種絲狀體有一些相似之處，系中心但尤塞夫-扎德認(rèn)為它們有不同的神秘起源。當(dāng)垂直的折號細(xì)絲掃過銀河系，高達(dá)150光年時，出現(xiàn)水平的銀河細(xì)絲看起來更像莫爾斯電碼的點(diǎn)和劃，只點(diǎn)在人馬座A*的系中心一邊。
這項(xiàng)研究將于周五(6月2日)發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上。
“突然發(fā)現(xiàn)似乎指向黑洞方向的新結(jié)構(gòu)群是一個驚喜，”優(yōu)素福-扎德說。“當(dāng)我看到這些時，我真的驚呆了。我們必須做大量的工作來證明我們沒有欺騙自己。我們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)絲不是隨機(jī)的，而是似乎與我們黑洞的流出相聯(lián)系。通過研究它們，我們可以更多地了解黑洞的旋轉(zhuǎn)和吸積盤的方向。當(dāng)一個人在我們銀河系核心的混沌場中找到秩序時，這是令人滿意的。”
尤瑟夫-扎德是射電天文學(xué)專家，是西北大學(xué)溫伯格文理學(xué)院的物理學(xué)和天文學(xué)教授，也是CIERA的成員。
銀河系中心的MeerKAT圖像，帶有短徑向細(xì)絲的彩色編碼位置角度。鳴謝:法爾哈德·優(yōu)素福·扎德/西北大學(xué)幾十年的醞釀
這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)可能令人驚訝，但優(yōu)素福-扎德對揭開我們銀河系中心的秘密并不陌生，它距離地球25，000光年。最新的研究建立在他四十年的研究基礎(chǔ)上。在1984年與馬克·莫里斯和唐·錢斯首次發(fā)現(xiàn)垂直細(xì)絲后，優(yōu)素福·扎德和伊恩·海伍德以及他們的合作者后來在人馬座A*附近發(fā)現(xiàn)了兩個巨大的射電輻射泡。然后，在2022年的一系列出版物中，尤瑟夫-扎德(與海伍德、理查德·阿倫特和馬克·沃德爾合作)揭示了近1000條垂直細(xì)絲，它們成對成簇出現(xiàn)，通常等間距或并排堆疊，就像豎琴上的琴弦。
尤塞夫-扎德將大量的新發(fā)現(xiàn)歸功于增強(qiáng)的射電天文學(xué)技術(shù)，特別是南非射電天文臺(SARAO)的MeerKAT望遠(yuǎn)鏡。為了確定細(xì)絲的位置，尤瑟夫-扎德的團(tuán)隊(duì)使用了一種技術(shù)來消除背景，平滑貓鼬圖像中的噪聲，以便將細(xì)絲從周圍的結(jié)構(gòu)中分離出來。
“對MeerKAT的新觀察改變了游戲規(guī)則，”他說。“技術(shù)的進(jìn)步和專門的觀測時間給了我們新的信息。這真的是射電天文學(xué)家的技術(shù)成就。”
銀河系中央超大質(zhì)量黑洞人馬座A*的流出示意圖。鳴謝:法爾哈德·優(yōu)素福·扎德/西北大學(xué)
水平與垂直
在研究垂直細(xì)絲數(shù)十年后，尤瑟夫-扎德震驚地發(fā)現(xiàn)了它們的水平對應(yīng)物，他估計(jì)這些對應(yīng)物大約有600萬年的歷史。“我們一直在思考垂直細(xì)絲及其起源，”他說。“我習(xí)慣了它們是垂直的。我從未想過飛機(jī)上可能還有其他人。”
雖然這兩個群體都由一維細(xì)絲組成，可以通過無線電波觀察到，并且似乎與銀河系中心的活動有關(guān)，但相似之處僅此而已。
垂直細(xì)絲垂直于銀道面；水平細(xì)絲平行于平面，但徑向指向黑洞所在的星系中心。垂直的細(xì)絲是磁性的和相對論性的；水平細(xì)絲似乎發(fā)出熱輻射。垂直細(xì)絲包含以接近光速的速度運(yùn)動的粒子；水平細(xì)絲似乎加速了分子云中的熱物質(zhì)。
有幾百根垂直細(xì)絲，只有幾百根水平細(xì)絲。垂直絲狀體高達(dá)150光年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水平絲狀體的尺寸，水平絲狀體的長度只有5到10光年。垂直的細(xì)絲也裝飾著星系核心周圍的空間；水平細(xì)絲似乎只向一邊展開，指向黑洞。
“我們已經(jīng)探測到的徑向外流最重要的影響之一是吸積盤的方向和射手座A*沿著銀道面的噴流，”優(yōu)素福-扎德說。
銀河中心的MeerKAT圖像，帶有顏色編碼的長而垂直的細(xì)絲的位置角度。鳴謝:法爾哈德·優(yōu)素福·扎德/西北大學(xué)
我們的工作永遠(yuǎn)不會結(jié)束
這個新發(fā)現(xiàn)充滿了未知，尤塞夫-扎德揭開其神秘面紗的工作才剛剛開始。目前，他只能對新種群的機(jī)制和起源做出合理的解釋。
“我們認(rèn)為它們一定起源于幾百萬年前某次活動的某種外流，”優(yōu)素福-扎德說。“這似乎是流出的物質(zhì)與附近物體相互作用的結(jié)果。我們的工作永遠(yuǎn)不會完成。我們總是需要做出新的觀察，不斷挑戰(zhàn)我們的想法，加強(qiáng)我們的分析。”
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