Μυστηριώδεις δομές στον ουρανό που μπέρδεψαν τους αστρονόμους εδώ και δεκαετίες μπορεί τελικά να έχουν μια εξήγηση – και αυτό είναι εντάξει.
Το North Polar Spur and Fan District, στις αντίθετες πλευρές του ουρανού, μπορεί να συνδέεται με ένα εκτεταμένο σύστημα μαγνητισμένων αγωγών. Αυτά σχηματίζουν μια δομή που μοιάζει με σήραγγα που περιβάλλει το ηλιακό σύστημα και πολλά κοντινά αστέρια δίπλα του.
«Αν κοιτάξουμε ψηλά στον ουρανό» Η αστρονόμος Τζένιφερ Γουέστ είπε: Στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο στον Καναδά, “Θα βλέπαμε αυτή τη δομή που μοιάζει με σήραγγα σχεδόν προς κάθε κατεύθυνση – δηλαδή, αν είχαμε μάτια που μπορούσαν να δουν ραδιοφωτισμό”.
Γνωρίζουμε τις δύο δομές εδώ και καιρό – από τη δεκαετία του 1960, στην πραγματικότητα – αλλά ήταν δύσκολο να κατανοηθούν. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι πραγματικά δύσκολο να γνωρίζουμε πόσο μακριά βρίσκονται. Οι αποστάσεις κυμαίνονταν από εκατοντάδες έως χιλιάδες έτη φωτός.
Ωστόσο, καμία ανάλυση δεν συνέδεσε ποτέ τις δύο δομές μαζί. Η West και οι συνεργάτες της μπόρεσαν να δείξουν ότι οι δύο περιοχές και οι εξέχοντες ραδιοφωνικοί βρόχοι στο χώρο μεταξύ τους θα μπορούσαν να συνδεθούν, λύνοντας πολλά από τα αινιγματικά προβλήματα που σχετίζονται με τις δύο περιοχές.
Η σύγκριση με την πραγματική σήραγγα δείχνει τάση. (Αριστερά: Pixabay/wal_172619/J. West; Δεξιά: Dominion Radio Astrophysical Observatory/Villa Elisa Telescope/ESA/Planck Cooperation/Stellarium/J. West)
“Πριν από μερικά χρόνια, ένας από τους συν-συγγραφείς μας, ο Tom Landecker, μου είπε για ένα έγγραφο του 1965, από τις πρώτες μέρες της ραδιοαστρονομίας. Με βάση τα προκαταρκτικά δεδομένα που ήταν διαθέσιμα εκείνη τη στιγμή, οι συγγραφείς (Mathewson και Milne), εικάζουν ότι αυτά τα πολωμένα ραδιοσήματα θα μπορούσαν να προέρχονται από την άποψή μας για τον τοπικό βραχίονα του γαλαξία, από μέσα του ». Εξήγησε ο ΓουέστΤο
«Αυτό το χαρτί με ενέπνευσε να αναπτύξω αυτήν την ιδέα και να συνδέσω το μοντέλο μου με τα πολύ καλύτερα δεδομένα που μας δίνουν τα τηλεσκόπια μας σήμερα».
Χρησιμοποιώντας μοντελοποίηση και προσομοίωση, οι ερευνητές βρήκαν πώς θα ήταν ο ραδιοφωνικός ουρανός, εάν οι δύο δομές συνδέονταν με μαγνητικά νήματα και έπαιζαν με παραμέτρους όπως η απόσταση για να καθορίσουν την καλύτερη εφαρμογή.
Από αυτό, η ομάδα μπόρεσε να διαπιστώσει ότι η πιο πιθανή απόσταση των δομών από το Ηλιακό Σύστημα είναι περίπου 350 έτη φωτός, σύμφωνα με κάποιες στενότερες εκτιμήσεις. Αυτό περιλαμβάνει μια εκτίμηση της απόστασης του Βόρειου Πολικού Spur νωρίτερα φέτος με βάση τα δεδομένα της Gaia, τα οποία διαπίστωσαν ότι σχεδόν όλα τα Μέσα σε 500 έτη φωτόςΤο
Η σήραγγα, που σχεδιάστηκε από τη Γουέστ και ολόκληρη την ομάδα της, έχει μήκος περίπου 1.000 έτη φωτός.
Ένταση φωτός στο βόρειο πολικό σπιρούνι (πάνω) και περιοχή ανεμιστήρα (κάτω). (West et al., ArXiv, 2021)
Αυτό το μοντέλο είναι συνεπές με ένα ευρύ φάσμα ιδιοτήτων παρατήρησης της περιοχής του Βόρειου Πολικού Spur και του ανεμιστήρα, συμπεριλαμβανομένου του σχήματος, της πόλωσης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (δηλαδή, πώς περιστρέφεται το κύμα) και της φωτεινότητας.
“Αυτή είναι μια πολύ έξυπνη δουλειά” Ο αστρονόμος Μπράιαν Γκένσλερ είπε: από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο.
“Όταν η Τζένιφερ μου το έδειξε για πρώτη φορά, σκέφτηκα ότι ήταν πολύ δύσκολο για μια πιθανή εξήγηση. Αλλά τελικά μπόρεσε να με πείσει! Τώρα είμαι ενθουσιασμένος που βλέπω πώς θα αντιδρούσε η υπόλοιπη αστρονομική κοινότητα.”
Απαιτείται περισσότερη δουλειά για να επιβεβαιωθούν πρώτα τα αποτελέσματα και στη συνέχεια να μοντελοποιηθεί η δομή με περισσότερες λεπτομέρειες. Αλλά αυτό μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση ενός μεγαλύτερου μυστηρίου: τον σχηματισμό και την εξέλιξη των μαγνητικών πεδίων στους γαλαξίες και πώς διατηρούνται αυτά τα πεδία. Θα μπορούσε επίσης να παρέχει πλαίσιο για την κατανόηση άλλων μαγνητικών νηματωδών δομών που βρέθηκαν γύρω από τον γαλαξία, ανέφεραν οι ερευνητές.
Η ομάδα σχεδιάζει να εκτελέσει πιο περίπλοκα πρωτότυπα. Προτείνουν όμως ότι πιο ευαίσθητες και υψηλότερης ανάλυσης παρατηρήσεις θα βοηθούσαν στην αποκάλυψη κρυφών λεπτομερειών που δείχνουν πώς η δομή ταιριάζει στο ευρύτερο γαλαξιακό πλαίσιο.
“Τα μαγνητικά πεδία δεν υπάρχουν μεμονωμένα. Όλα πρέπει να σχετίζονται μεταξύ τους. Επομένως, το επόμενο βήμα είναι να κατανοήσουμε καλύτερα πώς αυτό το τοπικό μαγνητικό πεδίο σχετίζεται τόσο με το γαλαξιακό ευρύ μαγνητικό πεδίο, όσο και με τα μαγνητικά πεδία μικρότερης κλίμακας του Sunλιου και της Γης μας. ” Είπε ο ΓουέστΤο
«Νομίζω ότι είναι υπέροχο να φανταζόμαστε ότι αυτές οι δομές υπάρχουν παντού, όποτε κοιτάμε ψηλά τον νυχτερινό ουρανό».
Η αναζήτηση έχει προγραμματιστεί να εμφανιστεί στο Astrophysical Journal, διαθέσιμο στο arXivΤο
Πίστωση φωτογραφίας εξωφύλλου: Dominion Radio Astrophysics Observatory / Villa Elisa Telescope / ESA Cooperation / Planck / Stellarium / J. West