银河系湍流中心前所未有的新望远镜观测图像揭示了近条神秘的细线，它们莫名其妙地悬在太空中。
长达光年的一维细丝成对、成簇地被发现，通常是等距堆叠，像竖琴上的琴弦一样并排排列。美国西北大学的法尔哈德·优素福-扎德（FarhadYusef-Zadeh）通过在无线电波长的观测，在上世纪80年代初发现了高度组织化的磁丝。他发现，神秘的细丝包含宇宙射线电子，这些电子以接近光速绕磁场旋转。但从那以后，这些磁丝的起源一直是一个未解之谜。
现在，新图像暴露的细丝数量是之前发现的10倍，这使优素福-扎德和他的团队首次能够对广泛的细丝群体进行统计研究。这些信息可能会帮助他们最终解开长期存在的谜团。
该研究现已在线提交，并已被《天体物理学杂志快报》接受发表。
该论文的第一作者优素福-扎德说：“我们长期以来一直以短视的眼光研究单个细丝。现在，我们终于看到了大局——一幅充满大量细丝的全景图。仅仅检查几根细丝很难得出关于它们是什么以及它们来自哪里的任何真正结论。这是进一步推进我们了解这些结构的分水岭。”
优素福-扎德是西北大学温伯格文理学院物理学和天文学教授，也是天体物理学跨学科探索与研究中心(CIERA)的成员。
为了以前所未有的清晰度和细节构建图像，天文学家花了三年时间在南非射电天文台(SARAO)调查天空并分析数据。研究人员在SARAO的MeerKAT望远镜上使用小时的时间，对距离地球光年的银河系中心进行了20次独立观测，并将它们拼接为一张图像。
用无线电波捕获的银河系中心的拼接图像，磁丝是贯穿图像的大而垂直的斜线。（来源：西北大学）
完整图像将发表在另一篇由牛津大学天体物理学家伊恩·海伍德（IanHeywood）领导并由优素福-扎德共同撰写的论文中，该论文将在即将出版的《天体物理学杂志》上发表。除了细丝，该图像还捕捉到了许多天体现象的无线电辐射，包括爆发的恒星、恒星托儿所和新的超新星遗迹。
为了更精细地查看细丝，优素福-扎德的团队使用了一种技术从主图像中去除背景，以便将细丝与周围结构隔离开来。由此产生的画面让他大吃一惊。
“这就像现代艺术，”他说，“这些图像是如此美丽和丰富，而这一切的神秘使得它更加有趣。”
尽管围绕细丝的许多谜团仍然存在，但优素福-扎德已经能够拼凑出这个谜题拼图的更多的部分。在他们最新的论文中，他和他的合作者专门探索了细丝的磁场以及宇宙射线在照亮磁场中的作用。
竖琴状簇。（来源：西北大学）
从细丝发出的辐射变化与新发现的超新星遗迹的变化非常不同，这表明它们有不同的起源。研究人员发现，这些细丝更有可能与银河系中央超大质量黑洞过去的活动有关，而不是与超新星的协同爆发有关。这些细丝还可能与优素福-扎德及其合作者在年发现的巨大的无线电辐射气泡有关。
而且，虽然优素福-扎德已经知道细丝被磁化，但现在他可以说磁场沿着细丝被放大，这是所有细丝共有的主要特征。
“这是我们第一次能够研究细丝的统计特征，”他说，“通过研究统计数据，我们可以更多地了解这些不寻常来源的特性。我们可以找到磁场的强度、长度、方向和辐射光谱。”
在剩下的谜团中，优素福-扎德对细丝的结构特别感到困惑。簇内的细丝以完全相等的距离——大约是从地球到太阳的距离——彼此分开。
研究人员仍然不知道它们为什么会成群出现或者它们是如何分离的，也不知道这些有规律的间距是如何发生的。
优素福-扎德和他的团队仍然不知道细丝是否会随着时间移动或变化，或者是什么导致电子以如此令人难以置信的速度加速。他们推测，在这些细丝的末端有一些来源正在加速这些粒子。
优素福-扎德和他的团队目前正在识别和编目每根细丝。每个细丝的角度、曲线、磁场、光谱和强度将在未来的研究中公布。了解这些特性将为天体物理学界提供更多关于细丝难以捉摸的性质的线索。
这项名为“银河中心细丝种群的统计特性：光谱指数和均分磁场”的研究得到了美国宇航局和美国国家科学基金会的支持。
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