Изображение центра галактики намекает на новый космический феномен

В центре Млечного Пути находится наше галактическое ядро ​​- сверхмассивная черная дыра, в 4 миллиона раз превышающая массу Солнца, зверь по имени Sgr A *. Вероятно, это самая экстремальная среда в нашей галактике, в которой преобладают гравитационные и магнитные поля Sgr A *.

В него также очень трудно заглянуть, даже несмотря на то, что он находится всего в 25 800 световых годах от нас : регион окутан густыми облаками пыли и газа, которые закрывают некоторые длины волн света. Но если мы используем технологии, чтобы настроить наше зрение на невидимые длины волн, за пределами узких возможностей наших глаз, мы можем начать видеть некоторые из странных процессов, происходящих в них.

Используя мощный космический телескоп Chandra X-ray Observatory и радиотелескоп MeerKAT, астрономы дали нам именно такой вид. Они объединили эти изображения в панорамную мозаику, которая показывает потоки перегретого газа и магнитные поля с беспрецедентной детализацией.

А в новой статье астроном Дэниел Ван из Массачусетского университета в Амхерсте подробно описал эти особенности, включая одну особенно интригующую нить, которая ярко светится как в рентгеновских, так и в радиоволн, переплетенных друг с другом.

"Эта ветка раскрывает новый феномен", - сказал Ван. "Это свидетельство продолжающегося события переподключения магнитного поля".

Рентгеновское излучение изображено оранжевым, зеленым, синим и фиолетовым цветом, представляющими разные энергии, а радиоволны - серым и сиреневым. Выше и ниже галактической плоскости два огромных газовых шлейфа простираются на 700 световых лет.

Южный, похоже, связан с гигантским радиопузырьком, который был обнаружен только в 2019 году, и считается, что это результат недавней активности Sgr A * (не путать с гораздо более крупными пузырями Ферми или пузырями eROSITA).

Очаровательная газовая нить, названная G0.17-0.41, появляется в южной доле - длинная тонкая структура длиной 20 световых лет, но шириной всего 0,2 светового года.

Рентгеновское излучение находится внутри радионити накала, и его профиль предполагает, что радионить представляет собой магнитное поле. Форма и спектральные свойства этих связанных элементов предполагают, что нить является результатом магнитного пересоединения - сильного события, которое происходит, когда силовые линии магнитного поля, выровненные в противоположных направлениях, сталкиваются, разрываются и повторно соединяются.

Во время этого процесса, который перестраивает магнитное поле, магнитная энергия преобразуется в кинетическую энергию и тепло. Однако обычно этот процесс недостаточно энергичен, чтобы производить рентгеновские лучи, но магнитные поля в центре Галактики намного мощнее.

Расположение нитей на краях пузырьков предполагает, что магнитное пересоединение может быть вызвано столкновениями между облаками газа. Когда материал отталкивается от вспышки в центре Галактики, он сталкивается с газом в межзвездной среде, что, в свою очередь, вызывает пересоединение.

Это может частично отвечать за нагрев газа в регионе и предполагает некоторые интересные выводы. Поскольку большинство событий пересоединения будут слишком слабыми или слишком размытыми в рентгеновских лучах, чтобы их можно было обнаружить с помощью наших текущих методов, вполне вероятно, что G0,17-0,41 представляет собой "только верхушку айсберга пересоединения в центре Галактики", - написал Ван.

Поскольку события пересоединения могут играть роль в нагреве межзвездной плазмы, ускорении космических лучей, межзвездной турбулентности и формировании межзвездных структур, он считает, что волокна, подобные G0.17-0.41, могут быть отличной лабораторией для понимания физики межзвездного магнитного пересоединения.

"Галактический центр - действительно сложная система, включающая не только взаимодействие между различными звездными и межзвездными компонентами, плюс Sgr A *, но также приток и отток, множественные источники энергии, а также механизмы нагрева и охлаждения", - написал он.

"Всестороннее исследование галактического центра такой сложности потребует действительно многоволнового подхода вместе со специальным теоретическим и компьютерным моделированием. В конечном итоге то, что мы узнаем из экосистемы GC и ее связи с крупномасштабными структурами, позволит нам понять суть работа аналогичных крайних областей в других галактиках".