В центре Млечного Пути обнаружены загадочные штрихи

Международная группа астрофизиков обнаружила нечто совершенно новое, скрытое в центре нашей галактики Млечный Путь.

Об этом рассказывают в Северо-Западном университете, передают OstanniPodii.com

В начале 1980-х годов Фархад Юсеф-Заде из указанного вуза обнаружил гигантские одномерные филаменты, висящие вертикально вблизи Стрельца А*, центральной сверхмассивной черной дыры нашей галактики. Теперь он вместе с коллегами обнаружил новую популяцию филаментов — но эти филаменты гораздо короче и лежат горизонтально или радиально, расходясь от черной дыры, как спицы колеса.

Хотя эти две популяции филаментов имеют несколько общих черт, Юсеф-Заде предполагает, что они имеют разное происхождение. Тогда как вертикальные филаменты пронизывают галактику, возвышаясь на 150 световых лет, горизонтальные филаменты больше похожи на точки и тире азбуки Морзе, прочерчивая только одну сторону Стрельца А*.

Результаты исследования опубликованы 2 июня в журнале The Astrophysical Journal Letters.

«Было неожиданностью внезапно обнаружить новую популяцию структур, которые, похоже, направлены в сторону черной дыры», - говорит Юсеф-Заде. «Я был просто ошеломлен, когда увидел их. Нам пришлось проделать большую работу, чтобы убедиться, что мы не обманываем сами себя. И мы обнаружили, что эти филаменты не случайны, а, похоже, связаны с оттоком нашей черной дыры. Изучая их, мы сможем узнать больше о вращении черной дыры и ориентации аккреционного диска. Приятно, когда посреди хаотического поля ядра нашей галактики есть порядок».

Эксперт в области радиоастрономии, Юсеф-Заде является профессором физики и астрономии в Вайнбергском колледже искусств и наук Северо-Западного университета и членом Центра междисциплинарных эксплораций и исследований в астрофизике (CIERA).

Десятилетия в процессе создания

Новое открытие может оказаться неожиданным, но Юсеф-Заде не чужд раскрытия тайн в центре нашей галактики, расположенном в 25 000 световых лет от Земли. Последнее исследование основывается на результатах четырех десятилетий его работы. Впервые обнаружив вертикальные филаменты в 1984 году вместе с другими учеными, Юсеф-Заде с коллегами впоследствии обнаружил два гигантских радиоизлучающих пузыря вблизи Стрельца А*. Затем, в серии публикаций 2022 года, Юсеф-Заде (в сотрудничестве с другими учеными) обнаружил примерно 1 000 вертикальных филаментов, которые появлялись парами и скоплениями, часто размещенными на одинаковом расстоянии друг от друга или рядом друг с другом, как струны на арфе.

Юсеф-Заде объясняет поток новых открытий совершенствованием технологий радиоастрономии, в частности, телескопа MeerKAT Южноафриканской радиоастрономической обсерватории (SARAO). Чтобы точно определить филаменты, его команда использовала метод удаления фона и сглаживания шума с изображений MeerKAT, чтобы выделить филаменты из окружающих структур.

«Новые наблюдения MeerKAT изменили ход событий», - сказал он. «Развитие технологий и выделенное время для наблюдений дали нам новую информацию. Это действительно техническое достижение радиоастрономов».

Горизонтальные филаменты против вертикальных

Изучая вертикальные филаменты в течение десятилетий, Юсеф-Заде был поражен, обнаружив их горизонтальные аналоги, возраст которых, по его оценкам, составляет около 6 миллионов лет. «Мы всегда думали о вертикальных филаментах и их происхождении», - сказал он. «Я привык, что они вертикальные. Я никогда не думал о том, что вдоль плоскости могут быть и другие».

Хотя обе популяции состоят из одномерных филаментов, которые можно наблюдать с помощью радиоволн, и, вероятно, связаны с деятельностью в галактическом центре, сходство на этом заканчивается.

Вертикальные филаменты перпендикулярны к галактической плоскости; горизонтальные филаменты параллельны плоскости, но направлены радиально к центру галактики, где расположена черная дыра. Вертикальные филаменты магнитные и релятивистские; горизонтальные филаменты, по-видимому, испускают тепловое излучение. Вертикальные филаменты охватывают частицы, движущиеся со скоростями, близкими к скорости света; горизонтальные филаменты, по-видимому, ускоряют тепловой материал в молекулярном облаке.

Существует несколько сотен вертикальных филаментов и всего несколько сотен горизонтальных. Вертикальные филаменты, высота которых достигает 150 световых лет, намного превосходят по размеру горизонтальные филаменты, длина которых составляет лишь 5-10 световых лет. Вертикальные филаменты также украшают пространство вокруг ядра галактики; горизонтальные филаменты распространяются только в одну сторону, направляясь к черной дыре.

«Одним из важнейших обнаруженных нами последствий радиального оттока является ориентация аккреционного диска и запущенный джетом отток из Стрельца А* вдоль галактической плоскости».

Диаграмма оттока из Стрельца A*

"Наша работа никогда не будет завершена"

Новое открытие полно неизвестных, и работа Юсеф-Заде над разгадкой его тайн только началась. Пока что он может лишь предположить правдоподобное объяснение механизмов и происхождения новой популяции.

«Мы думаем, что они возникли в результате какого-то оттока, произошедшего несколько миллионов лет назад», - говорит Юсеф-Заде. «По-видимому, это результат взаимодействия оттекающего материала с объектами вблизи него. Наша работа никогда не бывает законченной. Нам всегда нужно проводить новые наблюдения, постоянно оспаривать наши идеи и усиливать наш анализ».