数百条神秘丝线穿过银河系中心

射电望远镜捕捉到了数百条穿过银河系中心的丝线的深度图像。这些神秘的丝线有时长度超过 150 光年，偶尔会以某种模式聚集。

“其中一些非常美丽——它们就像竖琴的琴弦一样并排排列着，”西北大学天体物理学家 Farhad Yusef-Zadeh 说，他领导了一项近期发表在《天体物理学杂志快报》上的关于这些丝线的研究。

但研究人员仍然不确定这些宇宙特征的成因。“最大的问题是：这些丝线的起源是什么？”Yusef-Zadeh 说。“这个谜题依然存在，神秘仍在继续。”

一种假说认为它们可能与银河系中心的黑洞有关，本周首次拍摄到了它的图像。

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最初发现

Yusef-Zadeh 首次发现这些丝线是在 20 世纪 80 年代，当时他利用詹斯基甚大阵（由国家射电天文台在新墨西哥州中部运营的设施）接收到的无线电波长。当时，这些仪器只显示了大约 80 条这样的太空丝线。

但最近的图像是由MeerKAT捕获的，这是一个由南非政府在南非射电天文台运营的射电望远镜阵列。MeerKAT 显示的丝线数量是 Yusef-Zadeh 发现的 10 倍。

“【MeerKAT】可以每天观察银河系核长达 12 小时、13 小时，”Yusef-Zadeh 说。总的来说，该阵列花费了大约 200 小时观察这些丝线。Yusef-Zadeh 最终拼接了来自天空不同部分的 20 次不同观测，以获得关于银河系中心 25,000 光年外正在发生的事情的更完整图像。

什么是丝线？

20 世纪 80 年代的初步观测显示，这些丝线由宇宙射线电子组成，它们以接近光速的速度围绕磁场旋转。研究人员不知道它们为什么或从何而来。

“电子是如何加速到如此高能量的？”Yusef-Zadeh 问道。

这些丝线中最长的大约有 163 光年，或 50 秒差距，这意味着是我们的太阳与下一颗最近的恒星之间距离的 50 倍。最短的只有几个秒差距长。

研究人员现在知道，这些丝线发出的辐射变化与超新星引起的辐射变化大不相同。但这些丝线似乎是粒子在太空中运动时失去能量的现象。我们尚不清楚这些丝线是变长还是变短，或者随着时间推移而变化，这可能意味着它们像彗星的尾巴一样拖曳着某个移动的物体。

可能的原因

Yusef-Zadeh 对这些奇怪模式的成因有几种假设。

由于它们并非由超新星引起，因此这些丝线可能与银河系中心黑洞过去的活动有关。过去可能有一股流出物从黑洞中喷射出物质，而这些丝线可能是这种物质的痕迹。或者，黑洞过去的流出物可能与路径中的其他物体相互作用，从而产生了这些痕迹。也可能是银河系中心高度湍急的环境造就了这些丝线。

“你需要一个强大的引擎来将粒子加速到如此高的能量，”Yusef-Zadeh 说。但观测尚未揭示任何可能表明这些痕迹（如果它们确实是痕迹的话）起源于何处的紧凑源。如果情况属实，那么这些粒子会随着时间的推移偶尔失去能量。未来对相同丝线的观测可能会揭示它们是否在移动，以及它们的速度。

MeerKat 的最新图像显示，一些细丝以某种模式聚集在一起，似乎来自同一来源，而另一些则独立于其他细丝。

另一个可能的来源是发出无线电波的巨大气泡结构，Yusef-Zadeh 和他的同事于 2019 年在银河系中心附近发现了它。

这些聚集的细丝尤其引人注目，因为它们彼此之间间隔均匀，大约相距一个秒差距。这种模式引发了关于它们是否某种有目的设计的痕迹的问题——例如，像编队飞行的航天器的凝结尾迹。但这种推测在目前科学家中并不被认真对待。

“不同群组的网络引人入胜，”Yusef-Zadeh 说。“但这些（推测）无疑是科幻小说。”