У центрі Чумацького Шляху виявлено загадкові рисочки

Міжнародна команда астрофізиків виявила щось абсолютно нове, приховане в центрі галактики Чумацький Шлях. На початку 1980-х Фархад Юсеф-Заде з Північно-Західного університету виявив гігантські одновимірні нитки, що висять вертикально біля Стрільця A*, центральної надмасивної чорної діри нашої галактики. Тепер Юсеф-Заде та його співробітники виявили нову популяцію ниток, але ці нитки набагато коротші та лежать горизонтально або радіально, поширюючись, як спиці на колесі чорної діри.

Хоча дві популяції ниток мають кілька подібностей, Юсеф-Заде припускає, що вони мають різне походження. У той час як вертикальні нитки проносяться крізь галактику, підносячись до 150 світлових років у висоту, горизонтальні нитки більше схожі на крапки та тире азбуки Морзе, розмежовуючи лише одну сторону Стрільця A*.

Дослідження буде опубліковано в п’ятницю (2 червня) в The Astrophysical Journal Letters .

«Було несподіванкою раптово виявити нову популяцію структур, які, здається, вказують у напрямку чорної діри», — сказав Юсеф-Заде. «Я був справді приголомшений, коли побачив це. Нам довелося зробити багато роботи, щоб переконатися, що ми не обманювали себе. І ми виявили, що ці нитки не є випадковими, а, здається, пов’язані з потоком нашої чорної діри. Вивчаючи їх, ми могли б дізнатися більше про обертання чорної діри та орієнтацію акреційного диска. Це приємно, коли можна знайти порядок у середині хаотичного поля ядра нашої галактики». Експерт з радіоастрономії, Юсеф-Заде є професором фізики та астрономії в Північно-Західному коледжі мистецтв і наук Вайнберга та членом CIERA.

Десятиліття в розробці

Нове відкриття може стати несподіванкою, але Юсеф-Заде не чужий у розкритті таємниць у центрі нашої галактики, розташованому на відстані 25 000 світлових років від Землі. Останнє дослідження ґрунтується на чотирьох десятиліттях його досліджень. Після першого виявлення вертикальних ниток у 1984 році разом з Марком Моррісом і Доном Чансом, Юсеф-Заде — разом з Яном Гейвудом і їхніми співробітниками — пізніше виявив дві гігантські радіовипромінювальні бульбашки поблизу Стрільця A*. Потім у серії публікацій у 2022 році Юсеф-Заде (у співпраці з Хейвудом, Річардом Арентом і Марком Уордлом) виявив майже 1000 вертикальних ниток, які з’являлися парами та кластерами, часто складеними на однаковій відстані або поруч, як струни на арфа.

Юсеф-Заде приписує потік нових відкриттів вдосконаленій радіоастрономічній технології, зокрема телескопу MeerKAT Південноафриканської радіоастрономічної обсерваторії (SARAO). Щоб точно визначити нитки, команда Юсефа-Заде використала техніку для видалення фону та згладжування шуму із зображень MeerKAT, щоб ізолювати нитки від навколишніх структур.

«Нові спостереження MeerKAT змінили ситуацію», — сказав він. «Розвиток технологій і виділений час для спостережень дали нам нову інформацію. Це справді технічне досягнення радіоастрономів».

Горизонтальний проти вертикального

Вивчаючи вертикальні нитки протягом десятиліть, Юсеф-Заде був шокований, виявивши їх горизонтальні аналоги, яким, за його оцінками, приблизно 6 мільйонів років. «Ми завжди думали про вертикальні нитки та їх походження», — сказав він. «Я звик, що вони вертикальні. Я ніколи не думав, що вздовж площини можуть бути інші».

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

Вертикальні нитки перпендикулярні галактичній площині; горизонтальні нитки паралельні площині, але спрямовані радіально до центру галактики, де лежить чорна діра. Вертикальні нитки є магнітними і релятивістськими; горизонтальні нитки випромінюють теплове випромінювання. Вертикальні нитки охоплюють частинки, що рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла; горизонтальні нитки, здається, прискорюють термічний матеріал у молекулярній хмарі.

Є кілька сотень вертикальних ниток і лише кілька сотень горизонтальних ниток. А вертикальні нитки, висота яких досягає 150 світлових років, значно перевершують розміри горизонтальних ниток, довжина яких становить від 5 до 10 світлових років. Вертикальні нитки також прикрашають простір навколо ядра галактики; здається, що горизонтальні нитки поширюються лише в одну сторону, вказуючи на чорну діру. Джерело