Bild https://www.almaobservatory.org
Astronomer avslöjade starka magnetiska fält som snurrar i spiralform vid kanten
av det svarta hålet i Vintergatan.
Ett internationellt forskarlag har använt ALMAtelekopets
höga upplösning och känslighet till att kartlägga distinkta spektrallinjer i
molekylmolnen i Vintergatans centrum. Forskarlaget under ledning av Kai
Yang (Shanghai Jiao Tong University) hade som avgränsning en ny typ av
lång, smal trådliknande struktur i en betydligt känsligare skala än de man
tidigare undersökt. Den dynamiska interaktionen i denna turbulenta miljö och de
tunna trådliknande strukturer som produceras här ger en mer komplett bild av de
cykliska processerna inom CMZ (den
centrala molekylzonen i vintergatans centrum).
– När vi såg på ALMA:s bilder som visade utflödena
såg vi att dessa långa och smala trådliknande strukturer var förskjutna från
alla stjärnbildningsområden här. Till skillnad från alla fenomen vi känner
till överraskade dessa trådliknande strukturer oss. Sedan dess har vi funderat
på vad de är", sammanfattade Yang. Dessa "smala trådliknande strukturer
" var ett oväntat, slumpartat fynd i emissionslinjerna för SiO (kiselmonoxid) och åtta andra molekyler.
Deras siktlinjehastigheter är koherenta och inkonsekventa med utflöden. Således
passar de inte in i profilen för andra tidigare upptäckta typer av täta gastrådar
Dessutom visar trådliknande strukturer inget samband med stoftutsläpp och
verkar inte vara i hydrostatisk jämvikt.
– Vår forskning bidrar till det fascinerande
landskapet i Vintergatan genom att avslöja dessa tunna filament som en viktig
del av materialcirkulationen. Vi kan föreställa oss dem som rymdtornados: de är
våldsamma strömmar av gas som försvinner efter en kort tid och de ger material
till miljön på ett effektivt sätt, beskriver Xing Lu, forskningsprofessor vid
Shanghais astronomiska observatorium och korresponderande författare till
forskningsartikeln (se nedan).
Yangs team rapporterar att det fortfarande är okänt
hur dessa smala filament initialt uppstår, men chockprocesser framstår som en
trolig förklaring. Denna slutsats är baserad på flera viktiga observationer:
rotationsövergången för SiO 5-4 som setts i ALMA:s observationer, närvaron av
CH3OH-filament och den relativa förekomsten av komplexa organiska molekyler i
dessa trådliknande strukturer.
– ALMA:s höga vinkelupplösning och extraordinära
känslighet var avgörande för att upptäcka de molekylära linjeemissioner som
associeras med de tunna filamenten och för att bekräfta att det inte finns
något samband mellan dessa strukturer och stoftutsläpp, beskriver Yichen Zhang,
professor vid Shanghai Jiao Tong University och korresponderande författare
till forskningsartikeln. "Vår upptäckt markerar ett betydande framsteg
genom att detektera dessa trådliknande strukturer på en mycket finare 0,01-parsec-skala för
dessa stötar."
Detta genombrott ger en mer detaljerad bild av de
dynamiska processer som äger rum i CMZ och antyder en cyklisk process av
materialcirkulation. För det första fungerar chocker som en mekanism för att
skapa dessa smala filament, vilket frigör SiO och flera komplexa organiska
molekyler som CH3OH, CH3CN och HC3N i gasfasen och det interstellära mediet.
Sedan försvinner de smala filamenten för att tanka det utbredda stötutlösta
materialet i CMZ. Slutligen fryser molekylerna till stoftkorn, vilket
resulterar i en balans mellan utarmning och påfyllning. Om de smala trådliknande
strukturer finns i hela CMZ lika rikligt som i detta prov, skulle det finnas en
cyklisk balans mellan utarmning och påfyllning.
– SiO är för närvarande den enda molekylen som
uteslutande spårar chocker, och SiO 5-4-rotationsövergången kan bara detekteras
i chockade områden med relativt höga densiteter och temperaturer. Detta gör det
till ett särskilt värdefullt verktyg för att spåra chockinducerade processer i
de täta områdena i CMZ, säger Yang.
Resultaten av denna studie är publicerad i Astronomy & Astrophysics
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar