由直角彎曲的射流引出的星系團的磁場結構


銀河系中心噴出的噴射流在銀河系群中彎曲,並通過射電干涉儀進行詳細觀測。另外,將觀測結果與模擬結果進行比較,清楚地畫出在星系團簇中擴展的磁場結構。這是通過高分辨率觀測和精確計算的合作獲得的重要成就。

宇宙中有一個普遍的磁場。磁場對於了解天體中正在發生的事情至關重要,例如從銀河系中心黑洞噴出加速和變窄的射流。星系團中充滿了離子化氣體,天文學家認為,星系團之間的反複碰撞會增強磁場,從而形成複雜的結構。然而,磁場難以直接觀測,並且詳細結構不清楚。

Abell 3376星系團位於天鴿座,距離地球六億四千萬光年,是大小星系團發生碰撞的地點之一。由日本國立天文台大村匠、町田真美、中山弘敬和南非射電天文台的研究人員組成的國際研究小組使用由南非射電天文台操作的使用狐獴射電望遠鏡陣列(原名:more of Karoo Array Telescope 別名:狐獴 MeerKAT,是居住在南非的喀拉哈里沙漠的一種可愛小動物)觀測這個星系團。結果,從小星系團中心的星系噴出的射流保持與碰撞相同的方向,即與上風側成直角彎曲並變窄,並且射流位於背風的一面,很明顯它也存在。通常通過吹入星系團的風吹走來解釋噴流的彎曲,但是為了解釋這些特徵,除了考慮受到星系團風吹走之外,還需要考慮其它原因。

為了説明形成這種急流形狀的機制,研究小組使用了日本國立天文台運行的天文超級電腦(Aterui II)進行模擬。結果,發現通過考慮由於碰撞而使大星系團的磁場在與小星系團的邊界處增強,可以很好地解釋觀測到的射流形​​狀特性。在磁場方向彎曲,彎曲後的微壓射流也強烈暗示有邊界磁場的存在。在這項研究中,通過詳細檢查射流的形狀,獲得了一種新方法來澄清難以直接觀察到的磁場結構。研究小組計劃使用即將開始建造的大型平方公里陣列(Square Kilometre Array,簡稱 SKA)射電望遠鏡來詳細觀察和分析類似現象。

【圖、文:節譯自日本國立天文台2021年5月6日新聞公佈】 研究全文刊登在2021年5月6日出版的《自然》期刊

Abell = Abell catalogue = Abell catalogue of rich clusters of galaxies = 阿貝爾星系團星表

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