Salaperäinen radioaaltojen "silta" galaksien välillä näyttää rikkovan fysiikan lakeja (mutta se ei ole)

Pin
Send
Share
Send

Universumin suurella etenemissuunnitelmassa vilkkaita galakseja muodostavia ryhmiä yhdistää pitkät plasmateet, jotka kudotaan tyhjän tilan erämaan ympärille. Nämä avaruuksien väliset ajotiet tunnetaan filamenteina, ja ne voivat venyä satojen miljoonien valovuosien ajan, ja niitä asuttavat vain pöly, kaasu ja kiireiset elektronit, jotka ajavat hyvin lähellä yleistä nopeusrajoitusta.

Jopa liikkeessä melkein valonopeudella, hiukkasten tulisi kyetä saamaan se vain murto-osa alaspäin yhdestä näistä filamenteista ennen mehun loppumista ja hajoamista. Kuitenkin ryhmä tähtitieteilijöitä, jotka partioivat hehkulankaa kahden hitaasti törmäävän galaksiklusterin välillä, on kuitenkin löytänyt elektronien virran, joka ei noudata näitä liikennesääntöjä. Galaktiklusterien Abell 0399 ja Abell 0401 välisessä kaasumaisessa hehkulankassa tutkijat ovat havainneet laajan radioaaltosäteilyjen sillan, jonka ovat luoneet ladatut hiukkaset, jotka hierovat 10 miljoonan valovuoden pituista tietä huomattavasti pidempään kuin pitäisi olla. fyysisesti mahdollista.

Science-lehdessä 7. kesäkuuta julkaistun uuden tutkimuksen mukaan tämän kosmisen liikennerikkomuksen lähde voi olla heikko, mutta pyöreä magneettikenttä, joka ulottuu galaksiklusterista toiseen ja tarjoaa salaperäisen hiukkaskiihdyttimen, joka potkaisee elektroneja 10 kertaa kauempana kuin he yleensä kykenevät matkustamaan.

Päätutkimuksen kirjoittajan, Italian kansallisen astrofysiikan instituutin tutkijan Federica Govonin mukaan tämä on ensimmäinen kerta, kun magneettikenttä on havaittu kulkevan galaktisen hehkulangan läpi, ja se saattaa vaatia harkitsemaan uudelleen sitä, kuinka hiukkaset kiihtyvät uskomattoman pitkillä etäisyyksillä. .

"Se on erittäin heikko magneettikenttä, noin miljoona kertaa enemmän kuin maan päällä", Govoni sanoi tutkimusta seuraavassa videossa. Hän ja hänen kollegansa kirjoittivat kuitenkin lehdessä, että se voi silti olla riittävän vahva lähettämään iskuaaltoja, jotka kykenevät kiihdyttämään nopeasti liikkuvia hiukkasia uskomattomilla pituuksilla hidastuessaan - luomalla tehokkaasti elektronin valtatien.

Silta jättiläisten välillä

Noin miljardin valovuoden päässä maasta sijaitsevat Abell 0399 ja Abell 0401 ovat vierekkäisiä galaksi-klustereita - satojen tai tuhansien galaksien ryhmiä, jotka kaikki on painovoimaisesti niputettu yhteen ja edustavat joitain maailmankaikkeuden massiivisimmista esineistä. Muutaman miljardin vuoden aikana kaksi suurta klusteria todennäköisesti törmäävät; toistaiseksi ne ovat noin 10 miljoonan valovuoden päässä toisistaan ​​ja yhdistyvät edellä mainitulla plasmavaltatiellä.

Aikaisemmassa tutkimuksessa Govoni ja hänen kollegansa havaitsivat, että molemmat klusterit loivat molemmat radioaaltojen harjaantuneen magneettikentän. Uudessa työssään tutkijat halusivat selvittää, ulottuiko tämä kenttä avaruuteen kahden massiivisen esineen rajojen ulkopuolella - ja erityisesti voisiko se ajaa niiden välillä olevan valtavan plasmafilamentin alas.

Jos galaksiklusterit ovat maailmankaikkeuden kaupunkeja, filamentit ovat niitä yhdistäviä pitkiä, pölyisiä valtateitä. Tämä kartta näyttää kaikki tunnetut galaksiklusterit ja -filamentit 500 miljoonan valovuoden sisällä Maasta (Abell 0399 ja 0401 eivät ole niiden joukossa). (Kuvan luotto: Richard Powell / CC BY-SA 2.5)

Tutkijat käyttivät matalataajuista taulukkoa (LOFAR) kutsuttavaa kaukoputkijärjestelmää pitkin radiosäteilyn "harjaa", joka yhdisti selvästi yhden klusterin seuraavaan.

"Tämä emissio vaatii relativististen elektronien populaatiota ja magneettikentän, joka sijaitsee filamentissa kahden galaksiklusterin välissä", kirjoittajat kirjoittivat tutkimuksessa. Koska klustereiden välillä ei ollut muita ilmeisiä radiolähteitä, ryhmä päätteli, että harjanne todennäköisesti jatkoi klusterien sisällä tapahtuvia magneettikenttiä ja nopeaa hiukkasten vuorovaikutusta.

Suoritettuaan joitain tietokonesimulaatioita, joukkue havaitsi, että jopa suhteellisen heikko magneettikenttä (kuten tämä) voisi luoda riittävän vahvoja iskuaaltoja kiihdyttämään hidastuneiden suurten nopeuksien elektroneja uudelleen ja pitämään ne viheltämällä hehkulangan pituudella. Se on kuitenkin vain yksi mahdollinen selitys ilmiölle, joka on tutkijoiden mukaan edelleen melko iso mysteeri. Onneksi tutkijoilla on vielä muutama miljardi vuotta ratkaista se.

Pin
Send
Share
Send