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合并前热线中,天文学家首发现两星系团之间的“电波桥”

发布于2019-06-12 03:52:23,合并前热线中,天文学家首发现两星系团之间的“电波桥”,Kotoo科技新闻网(http://www.kotoo.com)
 

合并前热线中,天文学家首发现两星系团之间的“电波桥”

我们知道宇宙中各星系、星系团之间,其实有一条条“桥梁”互相连接着,它们由暗物质与尘埃、气体构成,形成一片井然有序的宇宙网。最近,天文学家更首度在两个星系团之间发现特殊的“无线电波桥”,绵延超过 1,000 万光年并且带有磁场,让科学家对宇宙的大尺度结构有更多了解。

在宇宙物理学中,纤维状结构是目前已知最大的结构,这些“纤维”被假设由不可见的暗物质和可见的尘埃、气体构成,你可以想像宇宙结构有如一片网子,那些线就是稀薄且难以观察到的纤维状结构,线与线相交的点是星系或星系团,至于线与线之间那一格一格的洞,我们称为“宇宙空洞(Void)”,这些地区(星际空间)基本上没有星系。

到目前为止,我们多是在“点”上发现那些充满炙热气体与恒星的星系、星系团(于可见光、红外线、X 射线、伽马射线、无线电等各观测波段),相较之下,纤维状结构的长度尽管可以延伸数亿光年,但相对难以捉摸,而且科学家从来没有在这些丝状结构中观察到磁场。

然而由意大利国家天文物理研究所(INAF)天文学家 Federica Govoni 领导的团队,在利用低频阵列(Low-Frequency Array,LOFAR)电波望远镜观察 Abell 0399、Abell 0401 星系团后,惊讶发现两星系团间连接起“无线电波桥”。

研究之前,科学家已经知道两星系团都被无线电磁场包围,而普朗克卫星最近则证实两星系团彼此透过细长的纤维状结构连接,这引发研究人员的好奇与猜测,是否星系团的磁场有可能延伸到点之外的细丝?

事实证明,研究人员赌对了。Abell 0399、Abell 0401 这两个星系团目前相隔约 980 万光年,距离我们约 10 亿光年,并且在未来注定要碰撞并合并成一个更大的超星系团,当研究人员观察星系团之间的星际空间时,发现一条明显的“无线电波桥”连接着两个星团。

进一步以电脑模拟后,研究人员对此现象提出一种可能解释,这种无线电波发射来自弱磁场(比地球磁场弱 100 万倍)产生强大冲击波,接着加速大量电子使其变成相对论性粒子(以接近光速移动的粒子),沿着纤维状结构在两个星系团之间奔驰。

换句话说,Abell 0399、Abell 0401 星系团正忙着扰乱彼此,将冲击波和大量相对论性粒子丢入星系际空间。

纤维状结构的磁场往往超出当今望远镜探测极限,所以研究人员不确定是否所有纤维状结构都带有磁场,随着未来进一步观测,也许能够帮助天文学家更加了解宇宙的大规模结构如何形成。

新论文发表在《科学》(Science)期刊。

  • Astronomers Spot Mysterious, 10-Million-Light-Year-Long Magnetic Field Connecting Two Galaxy Clusters
  • Mysterious ‘Bridge’ of Radio Waves Between Galaxies Seems to Be Smashing the Laws of Physics (But It’s Not)
  • In a first, magnetic fields have been spotted between two galaxy clusters
  • Giant ‘thread’ of radio emissions found linking galaxy clusters

(首图来源:Youtube 影片截图)

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