הליבה של גלקסיית שביל החלב תמיד הייתה מקור למסתורין ולקסם לאסטרונומים. זה נובע בין השאר מהעובדה שמערכת השמש שלנו משובצת בתוך הדיסק של שביל החלב - האזור השטוח המשתרע החוצה מהליבה. זה הפך את הראייה לתוך הבליטה במרכז הגלקסיה שלנו לקשה למדי. עם זאת, מה שהצלחנו ללמוד במהלך השנים הוכח כמעניין מאוד.
לדוגמה, בשנות ה-70, האסטרונומים התוודעו לתופעה חור שחור סופר מאסיבי (SMBH) במרכז הגלקסיה שלנו, המכונה קשת A* (סגר א*). בשנת 2016, אסטרונומים הבחינו גם בחוט מעוקל שנראה כאילו הוא משתרע מ-Sgr A*. תוך שימוש בטכניקה חלוצית, צוות אסטרונומים מהמרכז לאסטרופיזיקה של הרווארד-סמית'סוניאן (CfA) הפיק לאחרונה את תמונות באיכות הגבוהה ביותר של המבנה הזה עד היום.
המחקר המפרט את ממצאיהם, שכותרתו ' חוט רדיו לא תרמי המחובר לחור השחור הגלקטי? ', הופיע לאחרונה במכתבי ה-astrophysical Journal.בו, הצוות מתאר כיצד הם השתמשו במצפה הכוכבים הלאומי לרדיו אסטרונומיה (NRAO) מערך גדול מאוד לחקור את חוט הרדיו הלא תרמי (NTF) ליד מזל קשת A* - הידוע כיום כ-Sgr A West Filament (SgrAWF).
זיהוי התלקחות של קרני רנטגן בהירה במיוחד מקשת A*, חור שחור סופר מסיבי במרכז גלקסיית שביל החלב. קרדיט: NASA/CXC/Stanford/I. Zhuravleva et al.
כפי שמארק מוריס - פרופסור לאסטרונומיה ב-UCLA והסמכות המובילה את המחקר - הסביר ב-CfA ידיעה לתקשורת :
'עם התמונה המשופרת שלנו, אנו יכולים כעת לעקוב אחר חוט החוט הזה קרוב הרבה יותר לחור השחור המרכזי של הגלקסיה, וכעת הוא קרוב מספיק כדי לציין לנו שמקורו חייב להיות שם. עם זאת, יש לנו עוד עבודה לעשות כדי לגלות מה הטבע האמיתי של חוט זה.'
לאחר בחינת החוט, מצא צוות המחקר שלושה הסברים אפשריים לקיומו. הראשון הוא שהלהט הוא תוצאה של גז שנכנס, שייצר מגדל מסתובב ואנכי של שדה מגנטי כאשר הוא מתקרב ומשחיל את אופק האירועים של Sgr A*. בתוך המגדל הזה, חלקיקים ייצרו פליטות רדיו כשהם מואצים ומסתחררים פנימה סביב קווי שדה מגנטי המשתרעים מהחור השחור.
האפשרות השנייה היא שהלהט הוא אובייקט תיאורטי המכונה מיתר קוסמי. אלה בעצם מבנים קוסמיים ארוכים ודקים במיוחד הנושאים מסה וזרמים חשמליים שלפי ההשערה נודדים ממרכזי הגלקסיות. במקרה זה, המחרוזת הייתה יכולה להיתפס על ידי Sgr A* ברגע שהוא התקרב מדי וחלק חצה את אופק האירועים שלו.
האפשרות השלישית והאחרונה היא שאין קשר אמיתי בין החוט ל-Sgr A* והמיקום והכיוון שהוא הראה הם מקריים בלבד. זה מרמז שיש הרבה חוטים כאלה ביקום וזה במקרה נמצא ליד מרכז הגלקסיה שלנו. עם זאת, הצוות בטוח שצירוף מקרים כזה הוא מאוד לא סביר.
תמונה מסומנת של מרכז הגלקסיה שלנו, המציגה את חוט הרדיו המסתורי ואת החור השחור הסופר-מאסיבי מזל קשת A* (Sgr A*). קרדיט: NSF/VLA/UCLA/M. מוריס וחב'.
בתור Jun-Hui Zhao ממרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה בקיימברידג', ומחבר שותף במאמר, אמר :
'חלק מהריגוש של המדע הוא להיתקל בתעלומה שלא קל לפתור. למרות שעדיין אין לנו את התשובה, הדרך למציאתה מרתקת. תוצאה זו מניעה אסטרונומים לבנות טלסקופי רדיו מהדור הבא עם טכנולוגיה מתקדמת'.
כל התרחישים הללו נחקרים כעת, ולכל אחד מהם יש חלק משלו בהשלכות. אם האפשרות הראשונה נכונה - בה נימה נגרם על ידי חלקיקים שנפלטים על ידי Sgr A* - אז אסטרונומים יוכלו להבריק מידע חיוני על האופן שבו שדות מגנטיים פועלים בסביבה כזו. בקיצור, זה יכול להראות שליד SMBH, שדות מגנטיים מסודרים ולא כאוטיים.
ניתן להוכיח זאת על ידי בחינת חלקיקים רחוקים יותר מ-Sgr A* כדי לראות אם הם פחות אנרגטיים מאלה הקרובים אליו. האפשרות השנייה, תורת המיתרים הקוסמית, יכולה להיבדק על ידי ביצוע תצפיות מעקב עם ה-VLA כדי לקבוע אם מיקום החוט משתנה והחלקיקים שלו נעים בשבריר ממהירות האור.
אם זה האחרון יתברר כמקרה, זה יהווה את הראיה הראשונה לכך שמיתרים קוסמיים תיאורטיים אכן קיימים. זה גם יאפשר לאסטרונומים לבצע בדיקות נוספות של תורת היחסות הכללית , בודקים כיצד פועל כוח הכבידה בתנאים כאלה וכיצד מושפע המרחב-זמן. הצוות גם ציין כי גם אם החוט אינו מחובר פיזית ל-Sgr A*, העיקול בלהט עדיין מובהק.
בקיצור, נראה שהעיקול חופף לגל הלם, מהסוג שייגרם על ידי כוכב מתפוצץ. משמעות הדבר עשויה להיות שאחד הכוכבים המאסיביים המקיפים את Sgr A* התפוצץ בעבר בקרבת חוט הלהט, ויצר את גל ההלם הדרוש ששינה את מהלך הגז הנכנס ואת השדה המגנטי שלו. כל התעלומות הללו יהיו נושא לסקרי המשך שייערכו עם ה-VLA.
כפי שאמר מחבר שותף מילר גוס ממצפה הכוכבים הלאומי לאסטרונומיה של הרדיו בניו מקסיקו (ומחבר שותף במחקר), 'נמשיך לצוד עד שיהיה לנו הסבר מוצק לאובייקט הזה. ואנחנו שואפים להפיק תמונות אפילו טובות יותר וחושפניות יותר.'