Nowy obraz wnętrza Drogi Mlecznej ujawnia tajemnicze struktury, których nigdy wcześniej nie widziano.

Zdjęcia wykonane ultraczułym radioteleskopem MeerKAT w Afryce Południowej i pokazują prawie 1000 pasm włókien magnetycznych o długości do 150 lat świetlnych, ułożonych niezwykle regularnie. To 10 razy więcej niż liczba takich włókien, o których wcześniej wiedzieliśmy, co pozostaje tajemnicą od czasu ich odkrycia w latach 80. XX wieku.

Centrum Galaktyki - Źródło: I. Heywood, SARAO, Rodos/ SWNS

Przez długi czas badano tylko włókna które można było dostrzec. Teraz pozzyskano duży obraz – panoramiczny widok wypełniony mnóstwem włókien. Po przestudiowaniu zaledwie kilku z nich trudno jest wyciągnąć jakiekolwiek realne wnioski na temat tego, czym one są i skąd pochodzą. To przełomowy moment w pogłębienie naszego rozumienia tych struktur.

Chociaż centrum Drogi Mlecznej znajduje się zaledwie około 25 tysięcy lat świetlnych od nas - co nie jest dużą odległością w kategoriach kosmicznych - bardzo trudno jest je zobaczyć gdyż spowijają je gęste obłoki pyłu i gazu, które blokują niektóre długości fal światła, w tym zakres optyczny. Ale możemy użyć innych technologii, aby dostroić naszą wizję do niewidzialnych długości fal.

MeerKAT, obsługiwany przez South African Radio Astronomy Observatory (SARAO), jest jednym z najbardziej zaawansowanych radioteleskopów na świecie, a odkąd rozpoczął operacje w 2016 roku, daje nam niezrównany widok na centrum galaktyki. Jego najnowszy obraz przyciąga wzrok. Został stworzony z 200 godzin danych obserwacyjnych zebranych przez trzy lata i pokazuje nam region w falach radiowych z niezrównaną jasnością i głębią.

Wykorzystano następnie technikę usunięcia tła z obrazu, pokazującą struny magnetyczne rozmieszczone w gromadach wokół centrum galaktyki. Nie jest jasne, czym one są ani jak się pojawiły. Wiadomo jedynie, że zawierają elektrony promieniowania kosmicznego, wirujące w nitkach pól magnetycznych z prędkością bliską prędkości światła.

Nowe obrazy pozwoliły naukowcom dowiedzieć się nieco więcej o włóknach, przybliżając nas o krok do ich zrozumienia. Teraz wiemy, że pola magnetyczne są wzmacniane na całej długości wszystkich włókien. Nowe dane ujawniły również nieznaną wcześniej pozostałość po supernowej; jej promieniowanie różni się od promieniowania włókien. Oznacza to, że można wykluczyć pozostałości po supernowych jako prawdopodobnych protoplastów włókien.

Rzadka, prawie idealna sferyczna pozostałość po supernowej - źródło: I. Heywood, SARAO

W 2019 roku poprzednie dane MeerKAT wykazały istnienie gigantycznych bąbelków radiowych rozciągających się powyżej i poniżej płaszczyzny galaktycznej, oddzielonych od promieniowania gamma z bąbelków Fermiego odkrytych w 2010 roku. Możliwe, że włókna są powiązane z tymi bąbelkami radiowymi, ale ta możliwość powinna zostać zbadana w przyszłych pracach.

Nowe dane ujawniły również nową tajemnicę. Włókna są rozmieszczone w grupach lub klastrach, a wewnątrz tych klastrów są ułożone bardzo równomiernie - jak struny harfy. Nie wiadomo dlaczego się skupiają albo rozdzielają, i nie wiadomo jak powstają te regularne odstępy między nimi. Nie znamy również mechanizmu, który przyspiesza elektrony wewnątrz włókien magnetycznych. 

Wyniki badania zostały opublikowane przez The Astrophysical Journal Letters.