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银河系大瀑布磁性暗条的古老身世

  翻译: 张瀚之
  校对: 牧夫校对组
  编排: 陈宏宇
  后台: 朱宸宇
  原文链接: https://phys.org/news/2022-11-milky-mysterious-filaments-older-distant.html
  位于遥远星系团中的黑洞像"瀑布"一样,向下溢出了大规模的磁性暗条。(Credit: Rudnick and collaborators, 2022)
  西北大学的物理学和天文学教授,天体物理学跨学科探索与研究中心(CIERA)的成员扎德(Farhad Zadeh)自20世纪80年代初首次发现银河系中心喷流而下的一系列大型、高度有序的磁性暗条(magnetic filaments)以来,就一直针对这些神秘的现象进行研究。
  如今,40年过去了,扎德仍然对此如痴如醉。有史以来,暗条的构成和起源一直是未解之谜,困扰着天文学家们。最近,扎德和其团队的一项发现揭开了其中的巨大谜团...
  随着其他星系中暗条的发现,扎德和团队首次对磁性暗条的未知起源提出了两种假说。在本月处发表在《天体物理学杂志快报》(ApJL)上的一篇新论文中,扎德的团队提出,这些磁性暗条可能是由大尺度星系风云的相互作用引起的,也可能是由弱磁场内部的湍流引起的。
  扎德说:"我们对我们银河系中心的暗条了解很多,现在银河系外的暗条开始以新的形式出现。尽管环境大不相同,但这两种暗条种群的潜在物理机制是相似的。这些物体是同一族的一部分,但银河系外的暗条有着在时间和空间尺度上更古老的‘远亲’。"
  暗条的存在,并不是宇宙中的个例...
  扎德发现的第一个暗条长达150光年,高耸在银河系中心超大质量黑洞附近。今年,扎德又新观测到了近1000根暗条。在这一批中,有一维暗条成对成群地出现,以相等的间距堆叠,像竖琴上的琴弦一样并排,或像瀑布中的单个涟漪一样向侧面溢出。
  特写暗条的无线电图像。最左边的暗条来自外星系。它的长度为100千秒差距,超过了银河系其他三根暗条,长度分别为28秒差距、12秒差距和6秒差距。(Credit: Rudnick and collaborators, 2022)
  通过射电望远镜的长期观测,扎德发现神秘的磁性暗条由宇宙射线电子组成,这些电子沿着磁场以接近光速的速度旋转。现在,尽管扎德解开了磁性暗条是由什么制成的谜题,但他仍然想知道它的起源。事实上,每当天文学家在我们自己的星系外发现了一个新的群体时,它就提供了潜在的研究暗条空间物理的新机会!
  这个新发现的磁性暗条位于一个由数千个星系组成,距离地球10亿光年的星系团内。星团内的一些星系是活跃的射电星系(射电星系被认为是大规模磁性暗条的温床)。当扎德第一次看到这些新发现的磁性暗条时,他感到非常惊讶:"在我们自己的银河中心研究了这些年的暗条之后,在其他星系看到这些极其美丽的结构,我非常兴奋。因为这次我们在宇宙的其他地方也发现了这些暗条,这暗示着这是宇宙中的普遍现象。"
  暗条的惊人长度:银河系的四到五倍大!
  尽管新的暗条群体看起来与银河系中的暗条十分相似,他们有一些关键的区别。比如,银河系外的暗条要比银河系内的暗条长100到10000倍。它们的"年龄"也大得多,磁场也较弱。它们中的大多数奇怪地以90度角从黑洞的喷流中悬挂到星系团内介质中,或是星系团内星系之间的空间中。
  但新发现的暗条群和银河系的暗条的长宽比相同。这两个群似乎都通过相同的机制输送能量。离喷流更近的地方,暗条的电子能量更高。当它们沿着暗条行进得更远时,它们就会逐渐失去能量。尽管黑洞的喷流可能会提供产生暗条所需的粒子,但一定有某种未知的力量在在加速这些粒子。
  扎德说:"其中一些暗条具有惊人的长度,高达200千秒差距。这大约是我们整个银河系的四到五倍大!值得注意的是,它们的电子在如此长的范围内保持在一起。如果一个电子以光速沿着暗条的长度移动,那么需要用上70万年!(而且它们不会以光速移动)。"
  暗条和大宇宙
  在最新发表的论文中,扎德和团队假设暗条的起源可能是星系风和障碍物(如星际云)之间的简单相互作用。当星系风绕过类似的障碍物时,它会在障碍物后面形成一条类似"彗星"一样的尾巴。
  最大的尺度上,宇宙中的物质就好像被排列在一个由气体暗条组成的宇宙网中,气体暗条被空隙隔开,又在簇中相遇。(Credit: MAGNETICUM simulation.)
  扎德解释道:"星系风来自星系自转时自身的运动。这就像你把手从一辆正在行驶的汽车上伸出窗外。外面没有风,但你感觉到空气在移动。当星系移动时,它会产生星系风,可能会穿过宇宙射线粒子相当松散的地方。它会扫过物质,形成丝状结构,也就是我们说的暗条。"
  同时,扎德模型提供了另一种可能性。当研究人员模拟一个活跃的、湍流的介质时,就会产生长的暗条结构。扎德解释说,当射电星系四处移动时,引力会影响介质并搅动它。然后,介质形成漩涡点。在弱磁场缠绕这些涡流后,它会被拉伸、折叠和放大,最终变成具有强磁场的细长暗条。
  "我们银河系外的所有这些磁性暗条都非常古老,它们几乎来自我们宇宙的另一个时代,但却向银河系居民咱们发出信号,暗条的形成可能真的有着共同的起源!"
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许多年前写的,缅怀一下过去陌生的城市,陌生的人。陌生的自己不敢面对自己。离开了家人突然感觉好累好累。我要怪你吗?这么多年过去了,我不知道对你的崇拜变成了什么。我曾恨过你骂过你怪过你嘲笑过你。因为我也被恨过被人各有命,各有渡口,各有归舟人间非净土,各有各的苦。您路过我,我路过您,离合聚散,看淡才好。人一生的经历,概括起来就是缘会即现,缘灭即散。因缘到了,不想经历也得经历,因缘尽了,想留也留不住突然就明白,世间的挽我的工地生活生活很苦,也很累,人累心更累,不在其中不知道它的滋味,农民工的生活是有钱人体会不到的苦。步入50的我过完年就在工地干活。每天顶着高温穿着最脏的衣服,干着最累的活。我们每天面对第一缕志摩的诗偶然我是天空里的一片云,偶尔投影在你的波心你不必惊异,更无须欢喜在转瞬间消灭了踪影。你我相逢在黑夜的海上,你有你的,我有我的,方向你记得也好,最好你忘掉,在这交会时互放的光亮。我不儿时充满乐趣的劳动小时候除了玩耍常干的活儿就是拾麦,割草,拾柴火。当然看庄稼,喂小鸡,放羊,妈妈做饭的时候帮着烧锅也是常做的。收麦的时候,大人在地里忙活,我们小孩也不闲着。每天吃过饭就会挎着长篮子,榴莲咖啡的回味街头又飘过榴莲的香甜那是一种近乎奢侈的体验按捺不住的脚步带我走近那熟悉的小货车选中一颗硕大与浑圆轻轻的捏住两根尖刺努力让它们靠的更近一定要选出那颗熟透的母榴莲仔细分辨不带有酒的熏香感叹号变药丸为哪般?iPhone14前置镜头造型奇葩引热议iPhone14系列上将出现感叹号屏似乎已经是板上钉钉了,不过今天爆料的消息显示,当开机使用时,苹果可能会将大挖槽与小挖孔之间的显示区域黑化,从而形成一个大的药丸。那么中间那一块小怎样拥有自己的风格?服装爆款一个接着一个,不论是线下还是线上,琳琅满目的时尚穿搭爆品,让人欲罢不能。但是有时候把爆款买回家之后发现并不适合自己,结果拥有一大堆衣服但还是觉得没什么可穿的。现在的爆款快时鲜香下饭的家常豆腐,你喜欢吗?一道家常菜。美味的家常豆腐,鲜香入味,常吃也不会腻,而且非常下饭。不用多介绍了,喜欢的同学做起来吧!家常豆腐配料北豆腐1盒(400克),郫县豆瓣酱15克,酱油(生抽)20克,细砂糖游北岳恒山,登顶天峰岭打开眼界北岳恒山位于山西省大同市浑源县城南4公里处,与东岳泰山西岳华山南岳衡山中岳嵩山并称为中华五岳。自古即为中国北方著名的风景游览胜地和重要的道教发祥地之一,是中华锦绣山河的杰出加龙湾渔夫从来以为所有的江河都是向东奔流,却不知道法国西南部有一条加龙河,从比利牛斯山脉汇流而成,逶迤六百四十多公里,流经图卢兹阿让马尔芒德波尔多一直流入大西洋。加龙河每年汛期会涨大潮,有记
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