Filamente galactice ciudate apar in jurul Sagittarius A*

S-au efectuat recent observatii legate de numeroase filamente moleculare termice aliniate radial si orizontal in planul galactic, care emana din gaura neagra supermasiva centrala — Sagetator A*.

Aceste observatii dezvaluie structura de ordonare hidrodinamica subiacenta a retelei memoriei spatiului si geometria relatiei dintre arhitectura memoriei spatiale si magnetohidrodinamica gaurii negre (a Nucleului Galactic).

Sute de filamente ciudate se rasucesc prin centrul Galaxiei noastre

Centrul galaxiei Calea Lactee este plin de nenumarate filamente rasucite ordonate radial, de plasma fierbinte, care s-ar fi putut forma datorita unui flux extins de energie focalizata din Sagetator A* de-a lungul planului galactic.

Noile cercetari au dezvaluit in detaliu multe dintre caracteristicile acestei populatii recent descoperite de Filamente ale Centrului Galactic, desi raman multe intrebari interesante despre formarea si alinierea lor ordonata.

Descoperirea a fost facuta de echipa de cercetare Farhad Yusef-Zadeh, un grup de astrofizicieni de la Universitatea Northwestern din Illinois, utilizand date de la radiotelescopul MeerKAT din Africa de Sud pentru a observa si analiza misterioasele filamente galactice.

Grupul lui Yusef-Zadeh foloseste sensibilitatea si rezolutia ridicata a noilor instalatii astronomice, cum ar fi VLA, MeerKAT si ALMA (interferometre radio si submm), precum si alte instalatii spatiale cu raze X si IR, cum ar fi Chandra si HST, pentru a studia originea activitatii din Centrul Galactic.

In 1984, Yusef-Zadeh a descoperit un set de filamente verticale mari foarte organizate in apropierea Centrului Galactic, iar de atunci a adaugat observatii cu mii de filamente similare care se extind in intreaga regiune, precum si bule mari care indica energia hidrodinamica ordonata, provenita de la Sagittarius A*.

Mai jos este o imagine radio a portiunilor centrale ale galaxiei Calea Lactee. Arcurile mari si firave de deasupra si dedesubtul centrului luminos sunt structuri recent descoperite pe care cercetatorii le studiaza pentru a imbunatati modul in care a evoluat galaxia noastra.

Aceste „bule radio” au fost detectate de telescopul MeerKAT.

Alinierea ordonata a filamentelor relativ scurte ale centrului galactic, unele aliniate orizontal cu planul ecuatorial al discului galactic si altele extinzandu-se radial de la Centrul galactic, a fost o surpriza pentru astrofizicieni deoarece filamentele verticale detectate anterior sunt aliniate cu campul magnetic al galaxiei, dar filamentele din afara alinierii polare nord-sud a galaxiei ar trebui sa fie orientate aleatoriu.

Dinamica activa a nucleului galactic

Apar intrebari cu privire la procesele hidrodinamice care stau la baza formarii lor si ce ar putea produce orientarea si alinierea ordonata non-aleatorie a numeroaselor filamente.

Fizicianul Nassim Haramein a sugerat ca alinierea ordonata a filamentelor centrului galactic recent descoperite este o observatie directa a cuplarii modurilor de plasma la scara Planck ale vidului cuantic (hidrodinamica retelei de memorie spatiala) cu iesirile si intrarile de energie ale gaurii negre supermasive centrale.

Aceasta observatie descrie o serie de caracteristici ale activitatii nucleului galactic care i-au nedumerit pe astrofizicieni, cum ar fi dinamica subiacenta a feedback-ului nucleelor galactice active care modeleaza galaxia (vezi videoclipul).

Descoperirea recenta a Filamentelor Centrului Galactic este o continuare interesanta a analizei dinamicii active a nucleului galactic si a gaurilor negre supermasive.

Exista multe caracteristici interesante, cum ar fi diferenta dintre populatia recent descoperita de filamente galactice si cele observate pentru prima data cu mai bine de 40 de ani in urma.

De exemplu, filamentele verticale au masurat pana la 150 de ani lumina inaltime, in timp ce cele orizontale au o lungime de doar 5 pana la 10 ani lumina, toate indreptate spre Sagetator A*.

Aceste filamente orizontale par a fi, de asemenea, facute din gaz, spre deosebire de filamentele verticale, care sunt cel mai probabil formate din electroni de inalta energie.

Cu toate acestea, ambele populatii de filamente par sa se indeparteze de Sagetator A*, ceea ce indica faptul ca gaura neagra supermasiva este cel putin partial sursa formatiunilor ciudate.

Intr-adevar, pare sa existe o corelatie semnificativa a filamentelor moleculare cu bulele Fermi despre care se stie ca au provenit dintr-o emanatie colosala de energie din Sagetator A*, plasand formarea structurilor intr-o perioada relativ recenta, acum 2 – 6 milioane de ani.

O dinamica universala – filamente galactice organizate

Morfologia si organizarea inalta a filamentelor, de la filamentele aliniate vertical de 150 de ani lumina care se ridica deasupra Sagetator A* pana la miile de filamente scurte ale centrului galactic, sunt extrem de interesante, indicand forte de ordonare magnetohidrodinamice care nu sunt inca pe deplin intelese.

Miile de filamente descoperite recent apar in perechi si ciorchini, adesea stivuite la distanta egala, unul langa altul, precum coardele unei harpe sau care se revarsa lateral, ca ondulatiile individuale intr-o cascada.

In timp ce dinamica ordonarii nu este pe deplin inteleasa, iar cea mai buna explicatie poate fi feedback-ul hidrodinamic subiacent al retelei de memorie spatiala, compozitia firelor galactice focalizate a fost in mare masura delimitata.

Folosind observatii de la radiotelescoape, grupul de cercetare Farhad Yusef-Zadeh a descoperit ca filamentele aliniate vertical cuprind electroni de raze cosmice care se rotesc de-a lungul unui camp magnetic la viteza luminii.

Cu aceste date, incepe sa se formeze o imagine coerenta si, in mod interesant, datele din afara propriei noastre galaxii elucideaza acum unele dintre intrebarile restante cu privire la modul in care se formeaza astfel de structuri galactice aparent misterioase.

Astronomii au descoperit o noua populatie de filamente galactice in afara propriei noastre galaxii, oferind noi oportunitati de a investiga procesele fizice din spatiul care inconjoara filamentele.

Filamentele nou descoperite se afla in interiorul clusterului de galaxii Abell 194, la aproximativ 220 de milioane de ani lumina distanta de Pamant.

Unele dintre galaxiile din cluster sunt radiogalaxii active, care par a fi terenuri de reproducere pentru formarea de filamente magnetice la scara larga.

Formarea acestor filamente galactice, observate acum si in alte galaxii, demonstreaza ca fenomenul este universal si legat de dinamica de feedback a nucleelor galactice active ale gaurii negre supermasive centrale a fiecarei galaxii.

Mai jos gasiti harta de radiofrecventa a clusterului de galaxii NGC 547, NGC 545 si NGC 541, evidentiind nucleul galactic activ al NGC 547 si filamentele asociate care se extind din jeturile polare.

Colosii galactici

Noua populatie de filamente arata ca cele din Calea Lactee si au unele asemanari cheie, cum ar fi acelasi raport lungime/latime si ambele populatii par sa transporte energie prin aceleasi mecanisme.

Cu toate acestea, acolo sunt cateva diferente cheie: filamentele din afara Caii Lactee, de exemplu, sunt mult mai mari – intre 100 si 10.000 de ori mai lungi.

Dimensiunea acestor colosi galactici este uimitoare, unele filamente atingand lungimi de pana la 200 de kiloparseci, care sunt de aproximativ patru pana la cinci ori mai mari decat dimensiunea intregii noastre galaxii Calea Lactee.

De asemenea, sunt mult mai in varsta, iar campurile lor magnetice sunt mai slabe. Cele mai multe dintre ele atarna in mod curios la un unghi de 90 de grade de jeturile gaurii negre supermasive centrale, extinzandu-se in mediul intracluster.

In analiza filamentelor colosale care emana din jeturile polare ale acestor galaxii indepartate, se poate observa ca, mai aproape de jet, electronii filamentelor sunt mai energici, dar pierd energie pe masura ce calatoresc mai departe in filament.

Desi jetul gaurii negre ar putea furniza particulele necesare pentru a crea un filament, inca necunoscuta este accelerarea acestor particule de-a lungul lungimii multi-kiloparsec.

In mod remarcabil, electronii raman impreuna pe distante atat de lungi, ceea ce nu este usor de explicat intr-un mod conventional (model de flux magnetohidrodinamic in care nu exista cuplare la plasma Planck de baza a retelei de memorie spatiala).

Diferentele observate intre filamentele galactice din Calea Lactee si filamentele mai vechi, colosale, vazute in alte galaxii, cum ar fi NGC547, pot fi doar rezultatul avantajului perspectivei.

Suntem capabili sa rezolvam filamente mici de 5 pana la 10 ani lumina in centrul nostru galactic relativ apropiat, in timp ce doar cele mai mari filamente proeminente sunt observabile in alte galaxii aflate la sute de milioane de ani lumina distanta.

Universalitatea dinamicii care formeaza aceste structuri filamentare de plasma este ceea ce intriga si cu siguranta va dezvalui perspective asupra fortelor relativ nevazute ale memoriei spatiale care modeleaza sistemele organizate de la scara cosmologica la scara atomica.

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!

Sursa: nature.com, resonancescience.org, sciencedaily.com, theguardian.com.

Foto: Farhad Yusef-Zadeh, SARAO/Oxford, The Astrophysical Journal.

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.