Panorama baru yang belum pernah terjadi sebelumnya dari pusat Bima Sakti kita – mengungkap benang bermagnet yang menenun permadani galaksi yang spektakuler

• Panorama baru menawarkan tampilan sinar-X yang belum pernah terjadi sebelumnya di atas dan di bawah tengah Bima Sakti.
• Survei baru ini didasarkan pada pengamatan Chandra sebelumnya dan menyatukan 370 titik teleskop yang terpisah.
• Pada gambar utama ini, pita sinar-X yang berbeda dari Chandra (oranye, hijau, ungu) telah digabungkan dengan data radio (abu-abu).
• Data baru ini menunjukkan benang gas dan medan magnet yang terlalu panas di dekat pusat Bima Sakti.

Benang yang terbuat dari gas dan medan magnet yang terlalu panas membentuk karpet energi di tengah Bima Sakti. Gambar baru dari mahakarya kosmik baru ini telah dibuat menggunakan mosaik data yang sangat besar NASAChandra X-ray Observatory dan MeerKAT Radio Telescope di Afrika Selatan.

Panorama baru dari Pusat Galaksi dibangun berdasarkan pengukuran sebelumnya oleh Chandra dan teleskop lainnya. Versi terbaru ini memperluas pandangan energik Chandra lebih jauh di atas dan di bawah bidang galaksi – yaitu, cakram tempat sebagian besar bintang di galaksi berada – daripada kampanye pencitraan sebelumnya. Pada gambar di grafik utama kami, sinar-X Chandra berwarna oranye, hijau, biru, dan ungu, menunjukkan energi sinar-X yang berbeda. Data radio dari MeerKAT ditampilkan dalam warna ungu dan abu-abu. Fitur utama pada gambar ditampilkan dalam versi berlabel di bawah ini.

Versi gambar ini menyoroti beberapa fitur utama dari survei Pusat Galaksi baru ini. Benang ditandai dengan persegi panjang merah pada gambar, sedangkan sinar-X dipantulkan dari debu di sekitar sumber sinar-X yang terang (lingkaran hijau), Sagitarius A *. Gugus busur dan kuintuplet DB00-58 dan DB00-6, 1E 1743.1-28.43, awan gas dingin dan Sagitarius C ditampilkan dalam lingkaran ungu dan elips. Kredit foto: X-ray: NASA / CXC / UMass / QD Wang; Radio: NRF / SARAO / MeerKAT

Satu utas sangat menarik karena sinar X dan emisi radio saling terkait. Itu menunjuk tegak lurus dengan bidang galaksi dan kira-kira panjangnya 20 tahun cahaya tetapi lebarnya hanya seperseratus dari ukuran itu.

Sebuah studi baru tentang sifat sinar-X dan radio dari utas ini oleh Q. Daniel Wang dari Universitas Massachusetts di Amherst menunjukkan bahwa sifat-sifat ini dihubungkan oleh strip tipis medan magnet. Ini mirip dengan apa yang diamati pada utas yang diperiksa sebelumnya. (Kedua benang ditandai dengan persegi panjang merah pada gambar. Benang yang baru diperiksa di kiri bawah, G0.17-0.41, jauh lebih jauh dari bidang galaksi.) Garis-garis seperti itu mungkin terbentuk ketika medan magnet diorientasikan ke arah yang berbeda. arah, bertabrakan dan diputar satu sama lain dalam proses yang disebut rekoneksi magnetik. Ini mirip dengan fenomena yang mendorong partikel energik menjauh dari matahari dan bertanggung jawab atas cuaca antariksa yang terkadang memengaruhi bumi.

Sebuah studi rinci tentang masalah ini mengajarkan kita lebih banyak tentang cuaca antariksa galaksi yang diamati para astronom di seluruh wilayah. Cuaca ini dipicu oleh fenomena yang mudah menguap seperti ledakan supernova, bintang-bintang yang terputus-putus yang mengeluarkan gas panas, dan letusan materi dari daerah dekat Sagitarius A *, galaksi kita yang super masif. lubang hitam.

Pada gambar utama, sinar-X juga ditandai, yang dipantulkan oleh debu di sekitar sumber sinar-X yang terang (lingkaran hijau), Sagitarius A * dan dalam lingkaran ungu serta elips pada busur dan kelompok kuintuplet DB00-58 dan DB00-6. 1E 1743.1-28.43, awan gas dingin dan Sagitarius C.

Gambar menunjukkan warna individual (broadband) dengan data sinar-X Chandra dalam warna pink dan data radio MeerKat, sebuah teleskop radio di Afrika Selatan, dengan warna biru. Kredit foto: X-ray: NASA / CXC / UMass / QD Wang; Radio: NRF / SARAO / MeerKAT

Selain utas, panorama baru mengungkapkan keajaiban lain di Pusat Galaksi. Misalnya, artikel Wang melaporkan tentang awan gas panas besar yang membentang sekitar 700 tahun cahaya di atas dan di bawah permukaan galaksi, terlihat di sini secara lebih rinci daripada sebelumnya. (Mereka jauh lebih kecil daripada gelembung Fermi, yang membentang lebih dari 25.000 tahun cahaya di atas dan di bawah tingkat galaksi.) Bulu-bulu ini dapat mewakili arus keluar dalam skala galaksi, analog dengan partikel yang dikeluarkan oleh matahari. Gas tersebut kemungkinan besar dipanaskan oleh ledakan supernova dan banyak sambungan magnet baru di dekat pusat galaksi. Peristiwa rekoneksi semacam itu di galaksi biasanya tidak cukup energik untuk ditangkap dalam sinar-X, dengan pengecualian yang paling energik di pusat galaksi, di mana medan magnet antarbintang jauh lebih kuat.

Peristiwa rekoneksi magnetik dapat memainkan peran penting dalam menghangatkan gas yang ada di antara bintang-bintang (medium antarbintang). Proses ini mungkin juga bertanggung jawab untuk mempercepat partikel untuk menciptakan sinar kosmik seperti yang diamati di Bumi, dan mendorong turbulensi di medium antarbintang yang akan memicu generasi baru kelahiran bintang.

Gambar menunjukkan bahwa filamen magnetik cenderung muncul di batas luar awan gas panas yang besar. Ini menunjukkan bahwa gas di pegas menggerakkan medan magnet yang bertabrakan untuk membuat filamen.

Sinar-X dan citra radio G0.17-0.41. Kredit foto: X-ray: NASA / CXC / UMass / QD Wang; Radio: NRF / SARAO / MeerKAT

Makalah Wang yang menjelaskan temuan ini muncul di edisi Juni Pemberitahuan bulanan dari Royal Astronomical Society. Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA mengelola program Chandra. Chandra X-ray Center dari Observatorium Astrofisika Smithsonian mengendalikan sains di Cambridge, Massachusetts dan operasi penerbangan di Burlington, Massachusetts.

Referensi: “Pemetaan Chandra Skala Besar dari Pusat Galaksi: Investigasi Struktur Energi Tinggi di Sekitar Zona Molekuler Pusat” oleh Q. Daniel Wang, Diterima, Pemberitahuan bulanan dari Royal Astronomical Society.
arXiv: 2010.02932