在银河系的中心，发现大量神秘的细丝

本文来自微信公众号：原理 （ID：principia1687），作者：不二北斗，题图来自：视觉中国

看，这些像是节日里飘荡在空中的彩纸屑细丝，是隐藏在银河系中心的神秘结构。

存在于银河系中心的细丝，垂直平行于水平运行的银道平面。（图/Farhad Yusef-Zadeh et al. ）

不一样的细丝

对Farhad Yusef-Zadeh来说，这些纤维状的细丝结构并不陌生。故事要从20世纪80年代初说起。当时，Yusef-Zadeh、Mark Morris，以及Don Chance在人马座A*（Sgr A*）附近，也就是银心的超大质量黑洞附近，发现了大量纤维状的一维结构。这是科学家首次在银心发现这种巨大的细丝结构。

自那时起，在银心附近发现的细丝数量就在不断增加。去年，由Yusef-Zadeh领导的研究团队宣布，他们又在银心发现了近千条这样的细丝，它们成对或成群出现，通常以相等的间距并排堆叠，就像竖琴上的琴弦一样。这些细丝全部都垂直于银道面，长度可达150光年。

银心的垂直于银道面的细丝，不同颜色表示的是位置角度。（图/Farhad Yusef-Zadeh et al. ）

现在，Yusef-Zadeh与合作者在《天文物理期刊》上报道了一项新的发现。他们观测到了一群新的纤维状物质。与之前的相比，尽管这些新的细丝也有一些相似之处，但它们在长度与方向上都有很大的不同。因此，一个合理的猜测是，它们应该具有不同的起源。

水平 vs 垂直

研究人员发现，新观测到的这些细丝大约有600万年的历史。与之前发现的细丝相比，这些新发现的细丝要短得多，长度在5到10光年之间，看起来更像是摩斯码中的点和线。

银心的短的放射状细丝。（图/Farhad Yusef-Zadeh et al. ）

在方向上，它们与Sgr A*周围的银道面是平行的，而非垂直。垂直的细丝分布在银心周围的空间，而这些平行的细丝就像是车轮的辐条一样，绕着银心的黑洞径向分布，并且似乎只向一侧展开，指向黑洞的方向。

这样的发现让研究人员非常惊讶，他们已经习惯了在银心观测到垂直于银道面的细丝，从没预想过会出现这种情况。在进行了大量的分析工作后，他们才敢确定自己看到的画面。

人马座A*（Sgr A*）的外向流。（图/Farhad Yusef-Zadeh et al. ）

它们的不同之处还不仅于此。除了长度和方向上的不同，研究人员还发现，垂直的细丝具有磁性和相对论性，而平行的细丝似乎会发射热辐射。构成垂直细丝的粒子会以接近光速的速度运动，而构成水平细丝的粒子，似乎会加速分子云中的热物质。

基于这些观测结果，研究人员认为，这些短的平行于银道面的细丝，很可能与几百万年前的发生在Sgr A*的一次活动的外向流有关，而这些细丝应该就是外向流出的物质与其附近物质相互作用的结果。

不会结束的任务

这项新的发现建立在Yusef-Zadeh四十多年来的研究基础之上，它充满了未知。Yusef-Zadeh将这海量的新发现归功于射电天文学技术的提高，尤其是南非射电天文台（SARAO）的MeerKAT望远镜。

由MeerKAT射电望远镜收集到的数据合成的部分银心的射电图像，可以看到射电气泡和相关的垂直磁化细丝。（图/MeerKAT/SARAO）

为了精确地定位这些细丝，Yusef-Zadeh团队使用了一种技术来去除MeerKAT图像中的背景和平滑噪声，以便将细丝与周围的结构区隔开来。

Yusef-Zadeh表示，揭开其奥秘的工作才刚刚开始。他认为，通过分析这些细丝，可以更多地了解黑洞的自旋以及吸积盘的定向，进而在银河系中心的混沌场中找到秩序。而这些工作永远不会有结束的一天，因为总有新的观测结果出现，这些结果将不断挑战着天体物理学家们的想法，改进他们的分析。

参考来源：

https://news.northwestern.edu/stories/2023/06/mysterious-dashes-revealed-in-milky-ways-center/

https://gizmodo.com/hundreds-one-dimensional-filaments-galaxy-core-1850495863

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acd54b

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