Nueva imagen de telescopio sin precedentes muestra casi 1,000 hilos misteriosos en el centro de la Vía Láctea

Una imagen de mosaico del centro de la Vía Láctea, tomada por radio. Los hilos magnéticos tienen grandes ángulos verticales en toda la imagen. Préstamo: Universidad Northwestern

“Profundizar nuestra comprensión de estas estructuras de cuencas hidrográficas”, dice el investigador.

Imagen de un nuevo telescopio sin precedentes vía Láctea El turbulento centro de la galaxia ha descubierto unas 1000 cadenas misteriosas que cuelgan inexplicablemente en el espacio.

Con una extensión de hasta 150 años luz de ancho, los hilos (o hilos) unidimensionales se encuentran en pares, en grupos, a menudo apilados uno al lado del otro como cables de clavicémbalo. Uso de monitoreo de longitud de onda de radio Northwestern UniversityFarhad Youssef-Zadeh descubrió cables magnéticos altamente organizados a principios de la década de 1980. Descubrió que los misteriosos filamentos contenían electrones de rayos cósmicos que hacían girar el campo magnético casi a la velocidad de la luz. Sin embargo, su origen sigue siendo un misterio sin resolver desde entonces.

La nueva imagen ahora revela 10 veces más hilos que los encontrados anteriormente, lo que le permite a Youssef-Zade, su equipo, realizar una investigación estadística sobre una amplia población de hilos por primera vez. Esta información puede ayudarlos finalmente a desentrañar el misterio de larga data.

El estudio ya está disponible en línea և aceptado para su publicación Las cartas del diario astrofísico:.^[1]

Farhad Yousef-Zade. Préstamo: Universidad Northwestern

«Hemos estado estudiando hilos individuales durante mucho tiempo con una visión miope», dijo Yousef-Zade, el autor principal del artículo. «Ahora finalmente vemos el panorama general, una vista panorámica llena de una gran cantidad de hilos. Solo estudiar algunos hilos hace que sea difícil llegar a una conclusión real sobre qué son y de dónde provienen. Este es un punto de inflexión para profundizar nuestra comprensión de estas estructuras”.

Yousef-Zade es profesor de física y astronomía y miembro del Centro de Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica (CIERA) de la Facultad de Artes y Ciencias Northwestern Weinberg.

Construcción de imagen

Para construir la imagen con una claridad y un detalle sin precedentes, los astrónomos pasaron tres años explorando el cielo y analizando los datos del Observatorio Radioastronómico de Sudáfrica (SARAO). Utilizando el telescopio SARAO MeerKAT de 200 horas, los investigadores combinaron un mosaico de 20 observaciones separadas desde diferentes partes del cielo hasta el centro de la galaxia de la Vía Láctea, a 25.000 años luz de la Tierra.

La imagen completa se publicará en un periódico adicional que lo acompaña.^[2] – Dirigido por el astrofísico de la Universidad de Oxford Ian Haywood, en coautoría con Yousef-Zade – próxima edición. El diario astrofísico:. Junto con las cuerdas, la imagen captura las transmisiones de radio de muchos fenómenos, incluidos los estallidos estelares, las guarderías estelares y los nuevos restos de supernovas.

“Hemos estudiado hilos separados durante mucho tiempo con una mirada miope. Ahora finalmente vemos el panorama general: una vista panorámica llena de una gran cantidad de hilos. Este es un punto de inflexión para profundizar nuestra comprensión de estas estructuras”.
– Farhad Yousef-Zade, astrofísico

«Pasé mucho tiempo mirando esta imagen mientras trabajaba en ella, nunca me canso de ella», dijo Haywood. “Cuando muestro esta imagen a personas que pueden o no ser nuevas en la radioastronomía, siempre trato de enfatizar que las imágenes de radio no siempre han sido así, qué vuelo es MeerKAT en su respeto. habilidades. Fue un privilegio trabajar con los socios de SARAO a lo largo de los años para construir este fantástico telescopio”.

Para observar más de cerca las cuerdas, el equipo de Youssef Zade utilizó la técnica de eliminar el fondo de la imagen principal para aislarla de las estructuras circundantes. La imagen resultante lo dejó atónito.

«Es como el arte moderno», dijo. «Estas imágenes son tan hermosas, ricas, el misterio de todo lo hace más interesante».

Lo que sabemos

Si bien quedan muchos misterios alrededor de los hilos, Yousef-Zade pudo reunir más acertijos. En un artículo reciente, él y sus colegas estudiaron específicamente los campos magnéticos de los filamentos y el papel de los rayos cósmicos en la iluminación de los campos magnéticos.

Las fluctuaciones en la radiación emitida por los filamentos son muy diferentes a las de las supernovas recién descubiertas, lo que sugiere que los fenómenos tienen orígenes diferentes. Los investigadores encontraron que es más probable que los hilos estén relacionados con la actividad anterior de la masa central de la Vía Láctea. Calabozo no los estallidos sistemáticos de supernovas. Los hilos también pueden estar relacionados con las enormes burbujas de emisiones de radio que los colegas de UTSSEF-ZADE գործընկեր se descubrieron en 2019.

Y aunque Youssef Zade ya sabía que los hilos estaban magnetizados, ahora puede decir que los campos magnéticos se amplifican a lo largo de los hilos, que es la principal característica que comparten todos los hilos.

«Esta es la primera vez que hemos podido estudiar las características estadísticas de los hilos», dijo. «Al estudiar las estadísticas, podemos aprender más sobre las propiedades de estas fuentes inusuales.

«Si fueras, por ejemplo, de otro planeta: conociste a una persona muy alta en la Tierra, puedes suponer que todas las personas son altas. Pero si observa las estadísticas de población, puede encontrar la altura promedio. Eso es exactamente lo que hacemos. «Podemos encontrar la fuerza de los campos magnéticos, sus longitudes, sus orientaciones, el espectro de radiación».

lo que no sabemos

Entre los otros misterios, Yousef-Zade está particularmente desconcertado por cómo se construyen los hilos. Los hilos en los cúmulos están espaciados exactamente iguales entre sí, aproximadamente a una distancia de la Tierra a la Tierra.

Un racimo que recuerda a una lira. Préstamo: Universidad Northwestern

«Son casi como el espacio habitual de los anillos», dijo. “Todavía no sabemos por qué vienen en grupos ni entendemos cómo se distribuyen. No sabemos cómo se producen estos espacios regulares. «Cada vez que respondemos una pregunta, surgen muchas otras preguntas».

Yousef-Zade y su equipo tampoco saben aún si las fibras se mueven o cambian con el tiempo, o qué hace que los electrones se aceleren a una velocidad tan increíble.

«¿Cómo se aceleran los electrones a la velocidad de la luz?» Preguntó. “Una de las ideas es que al final de estos hilos hay algunas fuentes que aceleran estas partículas”.

¿Que sigue?

Yousef-Zade և su equipo está actualmente identificando և catalogando cada hilo. El ángulo, la curva, el campo magnético, el espectro y la intensidad de cada hebra se publicarán en un estudio futuro. Comprender estas propiedades le dará a la comunidad astrofísica más pistas sobre la naturaleza evasiva de los filamentos.

El telescopio MeerKAT, lanzado en julio de 2018, seguirá revelando nuevos secretos.

«Ciertamente estamos un paso más cerca de una comprensión más completa», dijo. “Pero la ciencia es una serie de avances a diferentes niveles. Esperamos lograr eso, pero se necesitan más observaciones y análisis teóricos. Se necesita tiempo para comprender completamente los objetos complejos”.

Enlaces:

1. «Propiedades estadísticas de la población de filamentos del centro galáctico. Índice espectral «Campo magnético igual» por F. Yousef-Zade, R. D. arend, m. Wardl, yo.. Haywood, W. D. Algodón և F. Camilo, Aceptado, Las cartas del diario astrofísico:.
   arXiv: 2201.10552:
2. «Mosaico del centro galáctico MeerKAT de 1,28 GHz» por I. Heywood, I. Rammala, F. Camilo, WD Cotton, F. Yusef-Zadeh, TD Abbott, RM Adam, G. Adams, MA Aldera, KMB Asad, EF Bauermeister, TGH Bennett, HL Bester, WA Bode, DH Botha, AG Botha, LRS Brederode, S. Buchner, JP Burger, T. Cheetham, DIL de Villiers, MA Dikgale-Mahlakoana, LJ du Toit, SWP Esterhuyse, BL Fanaroff, S. febrero , DJ Fourie, BS Frank, RRG Gamatham, M. Geyer, S. Goedhart, M. Gouws, SC Gumede, MJ Hlakola, A. Hokwana, SW Hoosen, JMG Horrell, B. Hugo, AI Isaacson, GIG Józsa, JL. Jonas, AF Joubert, RPM Julie, FB Kapp, JS Kenyon, PPA Kotzé, N. Kriek, H. Kriel, VK Krishnan, R. Lehmensiek, D. Liebenberg, RT Lord, BM Lunsky, K. Madisa, LG Magnus, O Mahgub, A. Macaba, S. Makhatini, Jay Malan, J.R. Manley, S.. Ñ. Maris, A. Martens, T. Mauch, B. S. Merry, RP Milnear, N.; Mnyandu, O. J. Mokone, TE Monama, MS B. Ngcebetsha, KJ Ngoasheng, MT Ockards, N. Oozeer, AJ Otto, SS Passmoor, AA Patel, A. Peens-Hough, SJ Perkins, AJT Ramaila, NMR Ramanujam, ZR Ramudzuli, SM Ratcliffe, A. Robyntjies, S. Salie, N. Sambu, CTG Schollar, LC Schwardt, RL Schwartz, M. Serylak, R. Siebrits, SK Sirothia, M. Slabber, OM Smirnov, L. Sofia, B. Talyaard, Q. Tasse, AJ Tipladi, O. Toruvanda, S. Ñ. Tum, TJ van Balla, A. Van der Bill, Q. van der Merve, W. van tonder, r. Van Wyk, AJ Venter, M.; Venter, BH Wallace, M.; Ñ. Verdugones, LP Williams և B. xaya, aceptado, Las cartas del diario astrofísico:.
   arXiv: 2201.10541:

«Propiedades estadísticas de la población de filamentos del centro galáctico. Se apoyó el estudio del índice espectral «campo magnético igual». NASA: և Fundación Nacional de Ciencias.