Une nouvelle image du cœur de la Voie lactée révèle des structures mystérieuses que nous n’avons jamais vues auparavant.
Les images prises avec le radiotélescope ultra sensible MeerKAT en Afrique du Sud montrent près de 1 000 brins de filaments magnétiques, jusqu’à 150 années-lumière de long, dans des arrangements étonnamment ordonnés et réguliers.
C’est 10 fois plus de fils que nous connaissions auparavant, ajoutant des données statistiques importantes qui pourraient enfin nous aider à comprendre leur nature, un mystère depuis leur découverte dans les années 1980.
« Nous avons longtemps étudié les filaments simples d’un point de vue myope », L’astrophysicien Farhad Yousefzadeh dit : de la Northwestern University, qui a initialement découvert les filaments.
« Maintenant, nous voyons enfin le tableau d’ensemble – une vue panoramique remplie d’une abondance de fils. Le simple fait d’examiner quelques fils rend difficile de tirer une véritable conclusion sur ce qu’ils sont et d’où ils viennent. C’est un tournant dans la poursuite la compréhension de ces structures.
Bien qu’elle se trouve à environ 25 000 années-lumière (ce qui n’est pas très loin en termes cosmologiques), il est très difficile de voir le centre de la Voie lactée. Il est entouré d’épais nuages de poussière et de gaz qui bloquent certaines longueurs d’onde de la lumière, y compris la gamme optique. Mais nous pouvons utiliser la technologie pour modifier notre vision à des longueurs d’onde invisibles.
MeerKAT, exploité par l’Observatoire sud-africain de radioastronomie (SARAO), est L’un des plus avancés au monde Les radiotélescopes, et depuis qu’ils ont ouvert les yeux en 2016, nous ont donné un éventail sans précédent d’informations sur le centre galactique.
sa dernière photo C’est un arrêt de spectacle absolu. Créé à partir de 200 heures de données de surveillance, collectées sur trois ans, il nous montre la région aux longueurs d’onde radio avec une clarté et une profondeur inégalées.
L’indice spectral des filaments du Centre Galactique. (Université Northwestern / Sarao / Université d’Oxford)
Ensuite, Yousefzadeh et son équipe ont utilisé une technique pour supprimer l’arrière-plan de l’image, révélant les cordes magnétiques réparties en amas autour du centre galactique.
On ne sait pas ce qu’ils sont, ni comment ils ont vu le jour. Ce que nous savons, c’est qu’ils contiennent des électrons de rayons cosmiques, tournant dans des filaments de champs magnétiques à des vitesses proches de la lumière.
Les nouvelles images ont permis aux chercheurs d’en savoir plus sur les filaments, nous rapprochant un peu plus de leur compréhension.
« Si vous veniez d’une autre planète, par exemple, et que vous rencontriez une personne très grande sur Terre, vous pourriez supposer que toutes les personnes sont grandes. Mais si vous exécutez des statistiques sur un groupe de personnes, vous pouvez trouver la taille moyenne », Youssefzadeh explique.
« C’est exactement ce que nous faisons. Nous pouvons trouver la force des champs magnétiques, leurs longueurs, leurs directions et le spectre de rayonnement. »
Nous savons maintenant que les champs magnétiques sont amplifiés le long de tous les conducteurs. Les nouvelles données ont également révélé un reste de supernova jusqu’alors inconnu; Il a une signature radiative différente de celle des filaments. Cela signifie que nous pouvons exclure les restes de supernova comme prédécesseur possible des filaments.
Découverte d’un résidu de supernova globulaire par l’équipe MeerKAT. (Je Heywood / Sarao)
En 2019, les données précédentes de MeerKAT ont révélé des bulles radio géantes s’étendant au-dessus et au-dessous du plan galactique, distinctes des bulles de rayons gamma découvertes en 2010. Il est possible que des filaments soient associés à ces bulles radio, mais cette possibilité doit être explorée dans un futur papier. .
Les nouvelles données ont également révélé un nouveau mystère. Les cordes sont réparties en grappes, ou grappes, et à l’intérieur de ces grappes, elles sont très régulièrement espacées, comme les cordes d’un ukulélé, ont déclaré les chercheurs.
« C’est à peu près similaire à l’espacement régulier des anneaux solaires », dit Youssefzadeh. « Nous ne savons toujours pas pourquoi ils sont venus en groupe ou comprendre comment ils se séparent, et nous ne savons pas comment ces espacements réguliers se produisent. Chaque fois que nous répondons à une question, plusieurs autres questions surgissent. »
Nous ne connaissons pas non plus le mécanisme qui accélère les électrons à l’intérieur des filaments magnétiques. Ces filaments sont probablement liés à un étrange filament magnétique, découvert l’année dernière, qui émet des radiations à la fois en ondes radio et en rayons X.
L’étape suivante consisterait à étudier chaque piste individuellement et à caractériser leurs propriétés pour obtenir un catalogue complet permettant des analyses statistiques approfondies.
« Nous sommes certainement un pas de plus vers une compréhension plus globale », dit Youssefzadeh. « Mais la science est une série d’avancées à différents niveaux. Nous espérons aller au fond des choses, mais davantage d’observations et d’analyses théoriques sont nécessaires. Comprendre pleinement des choses complexes prend du temps. »
La recherche a été acceptée Lettres du journal astrophysiquedisponible à arXiv. Une feuille d’accompagnement décrivant la mosaïque, acceptée à Journal astrophysiqueégalement disponible sur arXiv. la Les données ont également été rendues publiques.
