Pe marea foaie rutieră a universului, aglomerații pline de galaxii sunt conectate prin drumuri lungi de plasmă care țes în jurul pustiei spațiului gol. Aceste drumuri interspațiale sunt cunoscute sub denumirea de filamente și se pot întinde pe sute de milioane de ani-lumină, populate doar de praf, gaze și electroni ocupați care conduc foarte aproape de limita de viteză universală.
Chiar și atunci când se deplasează la o viteză aproape de lumină, particulele ar trebui să fie capabile să-l facă doar o fracțiune din calea în jos a unuia dintre aceste filamente înainte de a rămâne fără suc și a se descompune. Cu toate acestea, o echipă de astronomi care patrulează un filament între două grupări de galaxie cu coliziune lentă a descoperit un flux de electroni care nu respectă aceste reguli de trafic. În filamentul gazos dintre grupurile de galaxii Abell 0399 și Abell 0401, cercetătorii au detectat o vastă punte de emisii de unde radio, create de particule încărcate care scurg pe un drum de 10 milioane de ani-lumină pentru o perioadă mai lungă decât ar trebui să fie posibil fizic.
Sursa acestei încălcări a traficului cosmic, potrivit unui nou studiu publicat în 7 iunie în revista Science, poate fi un câmp magnetic slab, dar turbulent, care se întinde de la un grup de galaxii la altul, oferind un accelerator de particule misterios care lovește electroni de 10 ori mai departe decât de obicei sunt capabili să călătorească.
Potrivit autorului principalului studiu Federica Govoni, cercetător la Institutul Național Italian pentru Astrofizică, aceasta este prima dată când un câmp magnetic a fost observat curgând printr-un filament galactic și ar putea solicita o regândire despre modul în care particulele sunt accelerate pe distanțe incredibil de mari. .
"Este un câmp magnetic foarte slab, de aproximativ 1 milion de ori decât cel al Pământului", a spus Govoni într-un videoclip care însoțește studiul. Cu toate acestea, ea și colegii săi au scris în lucrare, care poate fi încă suficient de puternic pentru a emite unde de șoc capabile să reacceleze particule cu mișcare rapidă pe lungimi incredibile pe măsură ce încetinesc - creând eficient o super-cale electronică.
Un pod între uriași
Situate la aproximativ 1 miliard de ani lumină de Pământ, Abell 0399 și Abell 0401 sunt grupări de galaxii învecinate - grupuri de sute sau mii de galaxii toate grupate gravitațional împreună, reprezentând unele dintre cele mai masive obiecte din univers. Peste câteva miliarde de ani, cele două clustere mari se vor ciocni probabil; deocamdată sunt la o distanță de aproximativ 10 milioane de ani-lumină și sunt legate de autostrada de plasmă menționată.
Într-un studiu anterior, Govoni și colegii săi au descoperit că cele două clustere creau fiecare un câmp magnetic care se oprea cu unde radio. În noua lor lucrare, cercetătorii au vrut să afle dacă acel câmp se extinde în spațiu dincolo de limitele celor două obiecte masive - și, în special, dacă ar putea să se ridice pe vasta filament plasmatic între ei.
Folosind o rețea de telescoape numită matricea de frecvență joasă (LOFAR), cercetătorii au văzut o lungă „creastă” de emisii radio care conectează clar un cluster la următorul.
„Această emisie necesită o populație de electroni relativisti și un câmp magnetic situat într-un filament între cele două grupări de galaxie”, au scris autorii în studiu. Deoarece nu existau alte surse de radio evidente între clustere, echipa a ajuns la concluzia că creasta era, cel mai probabil, o extensie a câmpurilor magnetice și a interacțiunilor de particule de mare viteză care apar în interiorul clusterelor.
După ce a rulat câteva simulări de computer, echipa a descoperit că chiar și un câmp magnetic relativ slab (ca acesta) poate crea unde de șoc suficient de puternice pentru a reaccelera electronii de mare viteză care au încetinit și îi mențin să scurge lungimea filamentului. Cu toate acestea, aceasta este doar o posibilă explicație pentru un fenomen care este, potrivit cercetătorilor, încă un mister destul de mare. Din fericire, oamenii de știință au încă câteva miliarde de ani pentru a o rezolva.
