Нови изображения на радиотелескоп разкриват стотици нишки по галактическата равнина, всяка с дължина от 5 до 10 светлинни години. Тези структури вероятно са възникнали преди няколко милиона години, когато потоците от нашата свръхмасивна черна дупка са взаимодействали с околната материя.
Международен екип от астрофизици откри нещо съвсем ново, скрито в центъра на галактиката Млечен път.
В началото на 80-те години Фархад Юсеф-Заде (Farhad Yusef-Zadeh) от Северозападния университет откри гигантски, едноизмерни нишки, висящи вертикално близо до Стрелец A*, централната супермасивна черна дупка на нашата галактика. Сега Юсеф-Заде и неговите сътрудници са открили нова популация от нишки, но тези нишки са много по-къси и лежат хоризонтално или радиално, разпространявайки се като спици на колело от черната дупка.
Въпреки че двете популации нишки имат редица сходства, Юсеф-Заде предполага, че те имат различен произход. Докато вертикалните нишки се простират през галактиката, издигайки се на височина до 150 светлинни години, хоризонталните нишки приличат повече на точките и тиретата в морзовата азбука, прекъсвайки само от едната страна на Стрелец А*.
"Беше изненадващо внезапно да открием нова популация от структури, които изглежда са насочени по посока на черната дупка", споделя Юсеф-Заде. "Всъщност бях зашеметен, когато ги видях. Трябваше да свършим много работа, за да установим, че не се заблуждаваме. И установихме, че тези нишки не са случайни, а изглежда са свързани с изходящите потоци на нашата черна дупка. Изучавайки ги, бихме могли да научим повече за въртенето на черната дупка и ориентацията на акреционния диск. Удовлетворяващо е, когато човек открие ред насред хаотичното поле на ядрото на нашата галактика."
Експерт в областта на радиоастрономията, Юсеф-Заде е професор по физика и астрономия в Колежа по изкуства и науки "Вайнберг" в Северозападния университет и член на CIERA.
ДЕСЕТИЛЕТИЯ НАРЕД
Новото откритие може и да е изненада, но Юсеф-Заде не за първи път разкрива загадки в центъра на нашата галактика, разположен на 25 000 светлинни години от Земята. Последното проучване се основава на четири десетилетия негови изследвания. След като за първи път открива вертикалните нишки през 1984 г. заедно със своите сътрудници, по-късно откриват два гигантски радиоизлъчващи мехура близо до Стрелец А*. След това в поредица от публикации през 2022 г. Юсеф-Заде и неговите колеги разкриват близо 1000 вертикални нишки, които се появяват по двойки и в клъстери, често подредени на равни разстояния или една до друга като струни на арфа.
Юсеф-Заде дължи новите открития на усъвършенстваната радиоастрономическа технология, по-специално на телескопа MeerKAT на Южноафриканската радиоастрономическа обсерватория (SARAO). За да определи точно нишките, екипът на Юсеф-Заде използва техника за премахване на фона и изглаждане на шума от изображенията на MeerKAT, за да изолира нишките от околните структури.
Изображение, направено с телескопа MeerKAT на галактическия център с цветно кодирани позиционни ъгли на всички нишки. Кредит: Farhad Yusef-Zadeh/Northwestern University
"Новите наблюдения на MeerKAT промениха правилата на играта", отбелязва професорът. "Напредъкът на технологиите и отделеното време за наблюдение ни дадоха нова информация. Това наистина е техническо постижение на радиоастрономите."
ХОРИЗОНТАЛНИ И ВЕРТИКАЛНИ
След като изучава вертикалните нишки в продължение на десетилетия, Юсеф-Заде е изненадан да открие хоризонталните им аналози, които по негови оценки са на около 6 милиона години. "Винаги сме мислили за вертикалните нишки и техния произход", разказва изследователят. "Свикнал съм, че те са вертикални. Никога не съм се замислял, че може да има и други по плоскостта".
Макар че и двете групи от населението се състоят от едноизмерни нишки, които могат да се наблюдават с радиовълни и изглежда са свързани с активността в галактическия център, приликите свършват дотук.
Вертикалните нишки са перпендикулярни на галактическата равнина; хоризонталните нишки са успоредни на равнината, но сочат радиално към центъра на галактиката, където се намира черната дупка. Вертикалните нишки са магнитни и релативистични; хоризонталните нишки изглежда излъчват топлинно лъчение. Вертикалните нишки обхващат частици, движещи се със скорост, близка до скоростта на светлината; хоризонталните нишки изглежда ускоряват горещия материал в молекулярния облак. Съществуват няколкостотин вертикални нишки и само няколкостотин хоризонтални нишки. Вертикалните нишки с височина до 150 светлинни години далеч надхвърлят размерите на хоризонталните нишки, които са дълги само 5 до 10 светлинни години. Вертикалните нишки украсяват и пространството около ядрото на галактиката; хоризонталните нишки изглежда се разпростират само на една страна, насочвайки се към черната дупка.
"Едно от най-важните следствия от радиалното разтичане, което открихме, е ориентацията на акреционния диск и струйно задвижваното изтичане от Стрелец А* по галактичната равнина", коментира Юсеф-Заде.
Схема на изтичането от Стрелец A*, централната свръхмасивна черна дупка на Млечния път. Кредит: Farhad Yusef-Zadeh/Northwestern University
"НАШАТА РАБОТА НИКОГА НЕ ПРИКЛЮЧВА"
Новото откритие е изпълнено с неизвестни и работата на Юсеф-Заде по разгадаването на загадките му тепърва започва. Засега той само трябва да обмисли правдоподобно обяснение за механизмите и произхода на новата популация.
"Смятаме, че трябва да са се появили с някакъв вид изтичане от активност, случила се преди няколко милиона години", обяснява Юсеф-Заде. "Изглежда, че това е резултат от взаимодействието на този изтичащ материал с обекти в близост до него. Работата ни никога не приключва. Винаги се налага да правим нови наблюдения и непрекъснато да оспорваме идеите си и да усъвършенстваме анализа си."
“The population of the galactic center filaments: Position angle distribution reveal a degree-scale collimated outflow from Sgr A* along the galactic plane” by F. Yusef-Zadeh, R. G. Arendt, M. Wardle and I. Heywood, 2 June 2023, The Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acd54b
Mysterious dashes revealed in Milky Way’s center , Northwestern University
