صدها ساختار مرموز در قلب کهکشان راه شیری یافت شد!!

داده‌های میرکت جهت‌گیری همه رشته‌ها، با زوایای موقعیت کدگذاری شده رنگی. (فرهاد یوسف زاده/ دانشگاه شمال غرب)

تحقیق در مورد رشته‌های اسرارآمیز موجود در فضا در اطراف قلب کهکشان راه شیری، جمعیت کاملا جدیدی از آنها را پیدا کرده است که در امتداد صفحه کهکشانی قرار گرفته‌اند و در جهت مرکز کهکشان هستند.

فرهاد یوسف زاده، اخترفیزیکدان دانشگاه نورث وسترن می‌گوید که رشته‌های مغناطیسی شده احتمالاً بقایای جریان خروجی از سیاهچاله کلان پرجرم Sagittarius A* هستند که چند میلیون سال پیش با گاز اطراف برهم کنش داشت.

اگرچه Sgr A* اکنون بسیار آرام است، اما این بقایای کهکشان نشان می‌دهند که مرکز کهکشان ما اخیراً فعال بوده است (یعنی در مقیاسهای زمانی کیهانی) و کشف آنها همچنین به این معنی است که مرکز کهکشان ما، همانطور که قبلاً می‌دانستیم اسرار جذاب‌تری در کمین دارد.

یوسف زاده می‌گوید: «پیدا کردن ناگهانی جمعیت جدیدی از ساختارها شگفت آور بود که به نظر می‌رسد به سمت سیاهچاله نشانه رفته‌اند.

تمام رشته‌های کشف‌شده تا به امروز، دارای کد رنگی با زوایای موقعیت هستند. (فرهاد یوسف زاده/ دانشگاه شمال غرب)

وقتی اینها را دیدم واقعاً متحیر شدم. باید کارهای زیادی انجام می‌دادیم تا ثابت کنیم که خودمان را گول نمی‌زنیم و متوجه شدیم که این رشته‌ها تصادفی نیستند، اما به نظر می‌رسد که به خروجی سیاه‌چاله ما گره خورده‌اند. با مطالعه آنها، می‌توانیم درباره چرخش و جهت قرص برافزایش سیاه‌چاله اطلاعات بیشتری کسب کنیم. وقتی کسی نظم را در میانه میدان آشفته هسته کهکشان خود بیابد، رضایت‌بخش است.”

رشته‌های شناور در اطراف مرکز کهکشان یک یافته جدید نیست. در واقع، یوسف‌زاده به همراه دو تن از همکارانش آنها را در دهه 1980 کشف کردند – حدود 1000 سازه طولانی، عمودی و مغناطیسی به طول حدود 150 سال نوری، و آویزان در آرایش‌های شگفت‌آور منظم، مانند سیمهای چنگ. اینها می‌توانند نتیجه بادهایی باشند که از یک سیاه‌چاله پرجرم فعال، یا تلاطم در محیط بین کهکشانی، که توسط حرکت کهکشان‌ها به هم زده می‌شود.

جمعیت جدید در داده‌های جمع آوری شده توسط تلسکوپ رادیویی MeerKAT در آفریقای جنوبی کشف شد. یوسف‌زاده و تیمش در حال جدا کردن داده‌ها بودند و پس‌زمینه را حذف می‌کردند تا رشته‌های عمودی بیشتر نمایان شوند، ولی چیز دیگری ظاهر شد.

آن چیز جمعیت جدیدی از «رشته‌های چنگ» کهکشانی بود.

یوسف‌زاده می گوید: «ما همیشه به رشته‌های عمودی و منشأ آنها فکر کرده‌ایم. من به عمودی بودن آنها عادت کرده‌ام.

رشته‌های تازه کشف شده از طریق یک شکل مخروطی در مرکز کهکشان و فلش‌هایی پخش می‌شوند که از سیاه‌چاله‌ی کلان پرجرم دور هستند. (فرهاد یوسف زاده/ دانشگاه شمال غرب)

و این کشف در مقایسه با کشفهای عمودی کاملاً چیز دیگری است. ساختارهای جدید بیشتر شبیه خط تیره هستند تا خطوط: کوتاه، صدها ساختار با طولی در حدود 5 تا 10 سال نوری و در امتداد صفحه کهکشانی به صورت افقی قرار گرفته‌اند نه به صورت عمودی مانند رشته‌های دیگر).

اگرچه تمام ساختارها مغناطیسی شده‌اند، ساختارهای عمودی ذرات را تا نزدیک به سرعت نور شتاب می‌دهند، در حالی که ساختارهای افقی تازه کشف شده تشعشعات حرارتی ساطع می‌کنند.

آنها همچنین به صورت شعاعی فقط در یک طرف مرکز کهکشانی قرار گرفته‌اند، در مقایسه با آرایش موازی کهکشان‌های عمودی که در اطراف مرکز کهکشان قرار گرفته‌اند. این آرایش شعاعی نیز به نظر می‌رسد با جهت گیری Sgr A* مرتبط باشد. به نظر می‌رسد نه تنها به سیاهچاله، بلکه به یک جریان خروجی شعاعی که توسط جت‌های اخترفیزیکی اشاره می‌کند که از اطراف یک سیاهچاله فوران می‌کنند، هنگامی که به طور فعال در حال برافزایش مواد است،

یوسف‌زاده می‌گوید: «یکی از مهم ترین پیامدهای خروج شعاعی که ما شناسایی کرده‌ایم، جهت‌گیری قرص برافزایشی و جریان خروجی جت از Sagittarius A* در امتداد صفحه کهکشانی است.

“فعال” برای یک سیاهچاله بسیار پرجرم، به این معنی است که مواد در حال سقوط، یا برافزایش، بر روی آن از یک دیسک پرجرم از مواد است که مانند آب در اطراف سوراخ سینک می‌چرخد. اما همه مواد فراتر از افق رویداد سیاهچاله ختم نمی‌شوند. مقداری از آن در امتداد خطوط میدان مغناطیسی به قطب‌های سیاه‌چاله منحرف شده و شتاب می‌گیرد و در آنجا با سرعت بالا به شکل یک جت اخترفیزیکی به فضا پرتاب می‌شود.

رشته‌های کوتاه‌تر، افقی و شعاعی که به تازگی کشف شده‌اند. (فرهاد یوسف زاده/ دانشگاه شمال غرب

نشانه‌های دیگری نیز وجود دارد که Sgr A* جتهای خود را در گذشته نسبتاً نزدیک پرتاب کرده است، مانند حباب‌های غول پیکری که فواصل زیادی را در بالا و پایین صفحه کهکشانی گسترش می‌دهند. به گفته یوسف‌زاده و همکارانش، خط تیره‌های شعاعی می‌تواند نتیجه فشاری باشد که توسط جریان خروجی جت از Sgr A* ایجاد می‌شود. و تجزیه و تحلیل وسعت و موقعیت آنها نشان می‌دهد که این اتفاق در حدود 6 میلیون سال پیش رخ داده است.

یوسف‌زاده می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم که آنها باید ناشی از نوعی خروج از فعالیتی باشند که چند میلیون سال پیش رخ داده است. “به نظر می‌رسد که این نتیجه برهمکنش آن ماده خروجی با اشیاء نزدیک آن باشد.”

با توجه به اینکه ساختارهای جدیدی با ساخت و اصلاح فناوری برای شناسایی آنها به نظر می‌رسد، ما از دانستن تاریخچه و پویایی کامل مرکز کهکشان راه شیری خود فاصله داریم.

یوسف‌زاده می‌افزاید: «کار ما هرگز کامل نمی‌شود. ما همیشه نیاز داریم که مشاهدات جدیدی داشته باشیم و به طور مداوم ایده‌های خود را به چالش بکشیم و تحلیل‌های خود را سخت‌تر کنیم.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Hundreds of Mystery Structures Found at The Heart of The Milky Way

By MICHELLE STARR02  June 2023

https://www.sciencealert.com/hundreds-of-mystery-structures-found-at-the-heart-of-the-milky-way