אסטרונומים נתקלו בענן הכי גדול אי פעם של חלקיקים אנרגטיים מסביב לצביר גלקסיות, שכותב מחדש את מה שחשבנו שידענו על איך חלקיקים נשארים טעונים
ענן חלקיקים עצום שמנוגד לציפיות
אסטרונומים גילו משהו בלתי רגיל: הענן הגדול ביותר הידוע של חלקיקים אנרגטיים שנמצא אי פעם סביב צביר גלקסיות. הענן המסיבי הזה משתרע על פני קרוב ל-20 מיליון שנות אור – בערך פי 200 מגודל הגלקסיה שלנו.
התגלית הזאת מרגשת אפילו יותר כי היא מאתגרת את מה שהמדענים חשבו שהם יודעים. עד עכשיו, המומחים האמינו שעננים כאלה מקבלים אנרגיה מגלקסיות סמוכות. אבל נראה שהענן הזה מוזן ממשהו אחר לגמרי – גלי הלם ענקיים וזרימות טורבולנטיות של גז חם שנעים בין גלקסיות.
התגלית פותחת שאלות חדשות לגבי אופן התנועה של אנרגיה על פני המבנים הכי גדולים ביקום.
פליטת גלי רדיו מצביעה על כוחות נסתרים
צביר הגלקסיות שנמצא בערך 5 מיליארד שנות אור מהארץ ונקרא PLCK G287.0+32.9 סקרן את המדענים מאז שהתגלה לראשונה ב-2011. תצפיות קודמות גילו שני דברים בהירים בקצוות שלו, שנחשבו לגלי הלם שמאירים את השפה החיצונית. אבל מה שהחוקרים החמיצו היה מפתיע אפילו יותר – פליטה חלשה אבל עצומה של גלי רדיו המשתרעת בין הקצוות האלה ומעבר להם.
עכשיו, באמצעות תמונות רדיו חדות יותר, האסטרונומים מצאו שהפליטה הזאת נמצאת בכל הצביר. הפליטה היא סימן לשדות מגנטיים וחלקיקים עתירי אנרגיה המפוזרים בכל האזור, רמז לתהליכים עוצמתיים המעצבים את החלל בין גלקסיות.
"ציפינו לזוג בהיר של שרידים בקצוות הצביר, שהיו מתאימים לתצפיות קודמות, אבל במקום זאת מצאנו שבכל הצביר יש פליטה של גלי רדיו", אמר המחבר הראשי ד"ר קמלש רג'פורוהיט. ענן של חלקיקים אנרגטיים בגודל כזה לא נצפה מעולם בצביר הגלקסיות הזה או בכל צביר אחר". השיאן הקודם, Abell 2255, משתרע על פני 16.3 מיליון שנות אור, פחות או יותר.
נמצאה הילת רדיו שוברת שיאים
עמוק בתוך האזור המרכזי של הצביר, הצוות גילה הילת רדיו שרוחבה בערך 11.4 מיליון שנות אור, הראשונה מסוגה שנראתה בתדר 2.4 GHz, תדר רדיו שבו הילות בגודל כזה בדרך כלל לא נראות. הממצאים העלו שאלות לצוות כי הם מספקים עדויות חזקות לנוכחות של אלקטרונים של קרניים קוסמיות ושדות מגנטיים המשתרעים עד הפריפריה של צבירים. אבל עדיין לא ברור איך האלקטרונים האיצו על פני מרחקים כל כך גדולים.
"הילות רדיו מאוד נרחבות נראות לרוב רק בתדרים נמוכים יותר כי האלקטרונים שיוצרים אותן איבדו אנרגיה – הם ישָנים והתקררו עם הזמן", אמר רג'פורוהיט. "עם הגילוי של ההילה העצומה הזאת אנו רואים עכשיו פליטות רדיו שמשתרעות ברציפות בין גלי ההלם הענקיים ומעבר להם, וממלאות את כל הצביר. זה מצביע על כך שמשהו באופן פעיל מאיץ או מאיץ מחדש את האלקטרונים, אבל אף אחד מהחשודים הרגילים לא מתאים. אנחנו חושבים שגלי ההלם הענקיים או הטוּרְבּוּלֶנְטִיּוּת אולי אחראים, אבל דרושים לנו עוד מודלים תיאורטיים כדי למצוא תשובה סופית". התגלית נותנת לחוקרים דרך חדשה לחקור שדות מגנטיים קוסמיים – אחת מהשאלות הלא פתורות הגדולות באסטרופיזיקה – שתוכל לעזור למדענים להבין איך שדות מגנטיים מעצבים את היקום בקנה המידה הכי גדול.
"אנחנו מתחילים לראות את היקום בדרכים שלא יכולנו לראות מעולם קודם", אמר רג'פורוהיט. "וזה אומר לחשוב מחדש איך אנרגיה וחומר נעים דרך המבנים הכי גדולים".
עוד בנושא באתר הידען:
