(CNN)——一个国际天体物理学家团队在银河系中心发现了数百个神秘的结构。
根据周五发表在《天体物理学杂志通讯》上的一项研究,这些一维形式是数百条水平或径向细丝——细长的发光气体体,可能起源于几百万年前,当时从银河系中心的超大质量黑洞人马座a *流出,与周围物质相互作用。这些细丝的长度相对较短,每根只有5到10光年。
近40年前,该研究的第一作者法哈德·尤瑟夫-扎德(Farhad Yusef-Zadeh)和其他研究人员在银河系中心附近发现了另一个由近1000根一维细丝组成的群体,这些细丝是垂直的,长度更大,最长可达150光年。2022年,Yusef-Zadeh和合作者还在同一区域发现了数百个成对和聚集的垂直细丝,意识到这些细丝可能与人马座A*的活动有关,而不是他们之前认为的超新星爆发。这项新研究巩固并建立在先前的发现之上。
西北大学温伯格艺术与科学学院的物理学和天文学教授Yusef-Zadeh在新闻发布会上说,发现“似乎指向黑洞方向的新结构群”是一个惊喜。
“当我看到这些照片时,我真的惊呆了。Yusef-Zadeh补充说,他也是天体物理学跨学科探索和研究中心的成员,“我们必须做很多工作来证明我们不是在欺骗自己。”“我们发现这些细丝不是随机的,而是似乎与黑洞的流出有关。当人们在银河系核心的混沌场中找到秩序时,这是令人满意的。”
没有参与这项研究的亚利桑那大学天文学助理教授埃里卡·哈姆登(Erika Hamden)说,与距离地球约26,000光年的黑洞有关的发现“非常令人兴奋”,并“证明了宇宙是多么美丽”。
人马座A*“是离我们最近的超大质量黑洞,但它相对安静,因此很难真正研究,”Hamden补充说。“但这项工作提供了证据,表明它最近以射流和锥形流出的形式向太空喷射了大量能量。”
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研究人员通过分析南非射电天文台的MeerKAT望远镜产生的图像发现了这些结构,该望远镜有64个卫星天线,每个高65英尺(近20米),在人口稀少的地区连接5英里(约8公里),干扰最小。
“新的MeerKAT观测结果改变了游戏规则,”Yusef-Zadeh说。“这真的是射电天文学家的技术成就。”
尽管新发现的细丝与1984年发现的细丝有相似之处,但这项新研究的作者并不认为这两个种群具有完全相同的特征。
根据新闻稿,垂直的细丝垂直于星系平面,而水平的细丝平行于星系平面,并径向指向黑洞。垂直的细丝围绕着银河系的核心,但水平的细丝似乎向黑洞的一侧扩散。
“细丝的分布和排列可以帮助显示材料在过去是如何移动和扭曲的,”Hamden说。
它们的行为也不同:水平细丝发出热辐射,与分子云相关的物质部分或全部嵌入黑洞的流出物中,作者写道。分子云由气体、尘埃和恒星组成。另一方面,垂直的细丝是磁性的,可以使宇宙射线电子以接近光速的速度运动。
作者认为进一步研究新发现的细丝可以帮助他们“更多地了解黑洞的旋转和吸积盘的方向,”Yusef-Zadeh说。
黑洞的吸积盘是一种薄而热的结构,是由附近恒星的物质被拉入黑洞周围的一个圆圈而形成的。
Hamden说,后续工作还需要确定是否有喷流从黑洞流出,因此更多的细丝出现在黑洞的两侧。在这种情况下,射流是从一些天体喷射出来的一束物质。
一个黑洞“通常是对称喷射的……所以应该有一对,”哈姆登补充说。“确认(灯丝)结构是由类似射流的东西产生的一种方法是找到它的两面。”
她说,这将“增加我们银河系复杂而活跃的画面”。
Yusef-Zadeh说,他相信他们的工作“永远不会完成”。
“我们总是需要进行新的观察,”他说,“不断挑战我们的想法,加强我们的分析。”
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