西北大学的Farhad Yusef-Zadeh 在20 世纪80 年代初通过无线电波长的观测发现了这条高度组织的磁场线。他发现这些神秘的细丝是由在磁场中以接近光速旋转的宇宙射线电子组成的。但从那时起,它们的起源一直是一个未解之谜。
现在,新图像显示的细丝数量比之前发现的细丝数量多了10 倍,这使得Yusef-Zadeh 和他的团队首次能够对大量细丝进行统计研究。这些信息可能会帮助他们最终解开这个长期存在的谜团。该研究论文现已在线发布,并已被《天体物理学报》 接受发表。
该论文的第一作者尤瑟夫-扎德说:“长期以来,我们以短视的视角研究单个细丝。现在,我们终于看到了全景,一幅充满大量细丝的全景。仅通过检查几根细丝,很难就它们是什么以及它们来自哪里得出任何真正的结论。这是我们进一步了解这些结构的分水岭。
为了构建出前所未有的清晰度和细节的图像,天文学家花了三年时间在南非射电天文台(SARAO)测量天空并分析数据。研究人员在SARAO 的MeerKAT 望远镜上花了200 个小时,拼凑了20 个独立的观测地点,以观测距地球25,000 光年的银河系中心的不同部分。除了细丝之外,该图像还捕获了许多现象的无线电发射,包括爆炸的恒星、恒星苗圃和新的超新星遗迹。
为了更精细地观察这些细丝,尤瑟夫-扎德的团队使用了一种技术,从主图像中去除背景,以便将细丝与周围的结构隔离开来。由此产生的图像令他震惊。就像现代艺术一样,画面如此美丽、丰富,而这一切的神秘感又让它更添趣味。虽然围绕细丝的许多谜团仍然存在,但尤瑟夫-扎德已经能够拼凑出更多谜团。在他们最新的论文中,他和他的合作者专门探讨了灯丝的磁场以及宇宙射线在照亮磁场中的作用。
细丝发出的辐射变化与新发现的超新星遗迹中的辐射变化非常不同,这表明这些现象有不同的起源。研究人员发现,这些细丝更有可能与银河系中心超大质量黑洞过去的活动有关,而不是与超新星爆炸有关。这些细丝也可能与巨大的无线电发射气泡有关。
在剩下的谜团中,尤瑟夫-扎德尤其对细丝的结构感到困惑。星团内的细丝彼此间隔完全相同的距离,大约是从地球到太阳的距离。研究人员仍然不知道这些细丝是否会随着时间的推移而移动或变化,或者是什么导致电子以如此令人难以置信的速度加速。一种想法是,这些细丝末端有一些来源正在加速这些粒子。