У центрі Чумацького Шляху виявлено загадкові штрихи

Міжнародна група астрофізиків виявила щось абсолютно нове, приховане в центрі нашої галактики Чумацький Шлях.

Про це розповідають в Північно-Західному університеті, передають OstanniPodii.com

На початку 1980-х років Фархад Юсеф-Заде зі вказаного вишу виявив гігантські одновимірні філаменти, що висять вертикально поблизу Стрільця А*, центральної надмасивної чорної діри нашої галактики. Тепер він разом з колегами виявив нову популяцію філаментів — але ці філаменти набагато коротші й лежать горизонтально або радіально, розходячись від чорної діри, як спиці колеса.

Хоча ці дві популяції філаментів мають кілька спільних рис, Юсеф-Заде припускає, що вони мають різне походження. Тоді як вертикальні філаменти пронизують галактику, підносячись на 150 світлових років, горизонтальні філаменти більше схожі на крапки й тире азбуки Морзе, прокреслюючи тільки один бік Стрільця А*.

Результати дослідження опубліковано 2 червня в журналі The Astrophysical Journal Letters.

“Було несподіванкою раптово виявити нову популяцію структур, які, схоже, спрямовані в бік чорної діри”, - каже Юсеф-Заде. “Я був просто приголомшений, коли побачив їх. Нам довелося виконати велику роботу, щоб переконатися, що ми не обманюємо самі себе. І ми виявили, що ці філаменти не випадкові, а, схоже, пов'язані з відтоком нашої чорної діри. Вивчаючи їх, ми зможемо дізнатися більше про обертання чорної діри та орієнтацію акреційного диска. Приємно, коли посеред хаотичного поля ядра нашої галактики є порядок”.

Експерт у галузі радіоастрономії, Юсеф-Заде є професором фізики та астрономії у Вайнберзькому коледжі мистецтв і наук Північно-Західного університету та членом Центру міждисциплінарних експлорацій та досліджень в астрофізиці (CIERA).

Десятиліття в процесі створення

Нове відкриття може виявитися несподіваним, але Юсеф-Заде не чужий до розкриття таємниць у центрі нашої галактики, розташованому за 25 000 світлових років від Землі. Останнє дослідження ґрунтується на результатах чотирьох десятиліть його роботи. Уперше виявивши вертикальні філаменти у 1984 році разом з іншими науковцями, Юсеф-Заде з колегами згодом виявив дві гігантські радіовипромінювальні бульбашки поблизу Стрільця А*. Потім, у серії публікацій 2022 року, Юсеф-Заде (у співпраці з іншими вченими) виявив приблизно 1 000 вертикальних філаментів, які з'являлися парами та скупченнями, часто розміщеними на однаковій відстані одна від одної або поряд одна з одною, як струни на арфі.

Юсеф-Заде пояснює потік нових відкриттів удосконаленням технологій радіоастрономії, зокрема, телескопа MeerKAT Південноафриканської радіоастрономічної обсерваторії (SARAO). Щоб точно визначити філаменти, його команда використовувала метод видалення фону та згладжування шуму із зображень MeerKAT, щоб виділити філаменти з навколишніх структур.

“Нові спостереження MeerKAT змінили хід подій”, - сказав він. “Розвиток технологій та виділений час для спостережень дали нам нову інформацію. Це дійсно технічне досягнення радіоастрономів”.

Горизонтальні філаменти проти вертикальних

Вивчаючи вертикальні філаменти протягом десятиліть, Юсеф-Заде був вражений, виявивши їхні горизонтальні аналоги, вік яких, за його оцінками, становить близько 6 мільйонів років. “Ми завжди думали про вертикальні філаменти та їхнє походження”, - сказав він. “Я звик, що вони вертикальні. Я ніколи не думав про те, що вздовж площини можуть бути й інші”.

Хоча обидві популяції складаються з одновимірних філаментів, які можна спостерігати за допомогою радіохвиль, і, вірогідно, пов'язані з діяльністю в галактичному центрі, схожість на цьому закінчується.

Вертикальні філаменти перпендикулярні до галактичної площини; горизонтальні філаменти паралельні площині, але спрямовані радіально до центру галактики, де розташована чорна діра. Вертикальні філаменти магнітні та релятивістські; горизонтальні філаменти, мабуть, випускають теплове випромінювання. Вертикальні філаменти охоплюють частинки, що рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла; горизонтальні філаменти, мабуть, прискорюють тепловий матеріал у молекулярній хмарі.

Існує кілька сотень вертикальних філаментів і всього кілька сотень горизонтальних. Вертикальні філаментів, висота яких сягає 150 світлових років, набагато перевершують за розміром горизонтальні філаменти, довжина яких становить лише 5-10 світлових років. Вертикальні філаменти також прикрашають простір навколо ядра галактики; горизонтальні філаменти поширюються тільки в один бік, прямуючи до чорної діри.

“Одним з найважливіших виявлених нами наслідків радіального відтоку є орієнтація акреційного диска та запущений джетом відтік зі Стрільця А* уздовж галактичної площини”.

Діаграма відтоку зі Стрільця A*

"Наша робота ніколи не буде завершена"

Нове відкриття сповнене невідомих, і робота Юсеф-Заде над розгадкою його таємниць тільки почалася. Поки що він може лише припустити правдоподібне пояснення механізмів і походження нової популяції.

“Ми думаємо, що вони виникли в результаті якогось відтоку, що стався кілька мільйонів років тому”, - каже Юсеф-Заде. “Мабуть, це результат взаємодії матеріалу, що відтікає, з об'єктами поблизу нього. Наша робота ніколи не буває закінченою. Нам завжди потрібно проводити нові спостереження, постійно оскаржувати наші ідеї та посилювати наш аналіз”.