星舰航迹？科学家在宇宙深处发现许多奇怪的“细丝”

可能不属于任何一种已知的结构。

射电波段上的“细丝”特写。最左侧的“细丝”存在于银河系以外。长度达到了10万秒差距（相当于33万光年）。而另外三组是银河系内的“细丝”，长度分别只有28秒差距（相当于91光年）、12秒差距（相当于39光年）和6秒差距（相当于20光年）。Rudnick

美国西南大学的天体物理学家Farhad Zadeh最近在遥远的宇宙深处发现了一些奇怪的“细丝”。它们不是冲击波，可能不属于任何一种已知的结构。这些能够如琴弦般等距排列的“细丝”，也曾在银河系中心超大质量黑洞附近被发现过，但是这一次尺度要大得多。

Zadeh最早发现这些“细丝”是在1980年代初。40多年来，Zadeh对这些神秘的“细丝”一直保持着浓厚兴趣。今年初，他在银河系中心附近发现了近1000条这样的“细丝”。

新发现的“细丝”位于一个距地球约10亿光年的星系团内部，那里聚集着数以千计的星系。这些星系中有一些是活跃的射电星系，Zadeh认为它们可能与这些大尺度“细丝”有关。

尽管新发现的“细丝”和银河系内的看起来很像，但也有一些关键性的差异。首先它们很长，长度是后者的100至10000倍；其次它们很古老。它们的磁场也更弱。还有一些“细丝”的延展方向与星系中心黑洞的喷流呈古怪的90度夹角。

但是二者之间也有一些非常关键的相似之处。首先它们的长宽比例与银河系内的“细丝”是一样的；其次它们携带能量的机制可能也一样：越靠近黑洞，“细丝”中电子的能量越高；而离“细丝”越远，电子的能量越低。

Zadeh认为，黑洞喷流可以为“细丝”提供所需的粒子，但是一定还有某种未知的原因在加速它们，否则它们不会这么长。假如电子以光速沿“细丝”飞行，那么走完全程需要10万年。

Zadeh认为这些“细丝”可能是星系风遇到阻挡——比如星云——的产物。星系风在遇到阻挡后会形成类似于彗尾的尾迹。星系风的形成与星系的运动和自转有关。星系一边自转一边在空间中穿行，星系风在稀薄的宇宙射线粒子中推进，与物质相互作用后，形成了这些“细丝”状的结构。

而另一种可能是，射电星系运动时，其引力能够搅动星系际介质，并在介质中产生一处处“旋涡”。当磁场包裹了这些“旋涡”后，它们能够被拉长、折叠和放大，最终形成这些“细丝”。

在遥远星系团内发现的大尺度“细丝”。“细丝”的延展方向垂直于黑洞的喷流。Rudnick

参考
Populations of Magnetized Filaments in the Intracluster Medium and the Galactic Center
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac982a