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Misteriosi filamenti simili a quelli della Via Lattea individuati in altre galassie lontane

Un team di scienziati ha individuato filamenti simili a quelli della Via Lattea in altre galassie.

L’astrofisico della Northwestern University Farhad Zadeh è stato affascinato e perplesso da una famiglia di filamenti magnetici su larga scala e altamente organizzati che penzolano nel centro della Via Lattea sin da quando li ha scoperti per la prima volta nei primi anni ’80. Con una nuova scoperta di filamenti simili situati in altre galassie , Zadeh ei suoi collaboratori hanno, per la prima volta, introdotto due possibili spiegazioni per le origini sconosciute dei filamenti. In un nuovo articolo, pubblicato all’inizio di questo mese su The Astrophysical Journal Letters , Zadeh e i suoi coautori propongono che i filamenti potrebbero derivare da un’interazione tra vento su larga scala e nuvole o potrebbero derivare da turbolenze all’interno di un debole campo magnetico. “Sappiamo molto sui filamenti nel nostro Centro Galattico, e ora i filamenti nelle galassie esterne stanno iniziando a presentarsi come una nuova popolazione di filamenti extragalattici. I meccanismi fisici sottostanti per entrambe le popolazioni di filamenti sono simili nonostante gli ambienti molto diversi. Gli oggetti fanno parte della stessa famiglia, ma i filamenti al di fuori della Via Lattea sono cugini più antichi e lontani, e intendo molto distanti (nel tempo e nello spazio ) cugini.” Esperto di radioastronomia , Zadeh è professore di fisica e astronomia al Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern e membro del Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA). I primi filamenti scoperti da Zadeh si estendevano fino a 150 anni luce , torreggiando vicino al buco nero supermassiccio centrale della Via Lattea. All’inizio di quest’anno, Zadeh ha aggiunto quasi 1.000 filamenti in più alla sua raccolta di osservazioni. In quel lotto, i filamenti unidimensionali appaiono in coppie e gruppi, spesso impilati equidistanti, uno accanto all’altro come corde su un’arpa o che si rovesciano lateralmente come singole increspature in una cascata. Usando le osservazioni dei radiotelescopi , Zadeh ha scoperto che i filamenti mistificanti comprendono elettroni di raggi cosmici che ruotano lungo un campo magnetico vicino alla velocità della luce. Anche se sta mettendo insieme il puzzle di cosa sono fatti i filamenti, Zadeh si chiedeva ancora da dove provenissero. Quando gli astronomi hanno scoperto una nuova popolazione al di fuori della nostra galassia, ha offerto nuove opportunità per studiare i processi fisici nello spazio che circonda i filamenti.

I filamenti appena scoperti risiedono all’interno di un ammasso di galassie , un groviglio concentrato di migliaia di galassie situato a un miliardo di anni luce dalla Terra. Alcune delle galassie all’interno dell’ammasso sono radiogalassie attive, che sembrano essere terreno fertile per la formazione di filamenti magnetici su larga scala. Quando Zadeh vide per la prima volta questi filamenti appena scoperti, rimase sbalordito. “Dopo aver studiato i filamenti nel nostro Centro Galattico per tutti questi anni, ero estremamente entusiasta di vedere queste strutture straordinariamente belle”, ha detto. “Poiché abbiamo trovato questi filamenti altrove nell’universo, suggerisce che sta accadendo qualcosa di universale.” Anche se la nuova popolazione di filamenti sembra simile a quella della nostra Via Lattea, ci sono alcune differenze fondamentali. I filamenti al di fuori della Via Lattea, ad esempio, sono molto più grandi, da 100 a 10.000 volte più lunghi. Sono anche molto più vecchi e i loro campi magnetici sono più deboli. La maggior parte di loro pende curiosamente, con un angolo di 90 gradi, dai getti di un buco nero nel vasto nulla del mezzo all’interno dell’ammasso, o lo spazio incuneato tra le galassie all’interno dell’ammasso. Ma la popolazione appena scoperta ha lo stesso rapporto lunghezza-larghezza dei filamenti della Via Lattea. Ed entrambe le popolazioni sembrano trasportare energia attraverso gli stessi meccanismi. Più vicino al getto, gli elettroni dei filamenti sono più energetici, ma perdono energia mentre viaggiano più in basso lungo il filamento . Sebbene il getto del buco nero possa fornire le particelle seme necessarie per creare un filamento, qualcosa di sconosciuto deve accelerare queste particelle lungo lunghezze sorprendenti. “Alcuni di loro hanno una lunghezza incredibile, fino a 200 kiloparsec. Questo è circa quattro o cinque volte più grande della dimensione della nostra intera Via Lattea. Ciò che è straordinario è che i loro elettroni stanno insieme su una scala così lunga. Se un elettrone viaggiasse alla velocità della luce lungo la lunghezza del filamento, ci vorrebbe 700.000 anni. E non viaggiano alla velocità della luce.”

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