科學家發現神秘星球 物理規律要重寫了

2021-09-27 02:02:48 字數 1200 閱讀 4596

在宇宙的巨集大圖景中,我們看到的是乙個巨大的結構:大量聚集的星系團星羅棋布,中間由等離子體和氣體架起的橋梁,編織成一張巨大的宇宙之網。這些連線星系群落之間,編制巨大網路的連線通道,被形象地稱作「纖維」(filaments),它們往往可以延伸上億光年的距離,其中幾乎沒有恆星,有的只是塵埃,氣體和很多以光速運動的電子。

即便是以接近光速的速度執行,考慮到這些「纖維」的巨大長度,它們應該最多只能在其中執行一小部分距離,然後就會失去繼續前進的動力。但是最近,乙個天文學家小組卻在兩個緩慢相互接近的星系團:「阿貝爾0399」和「阿貝爾0401」之間長長的纖維結構中觀察到不同的情況。他們在其中發現一股電子流,似乎違背了以上的假設,因為這些電子流在纖維中的運動距離超過了1000萬光年,這在物理學上可能嗎?

根據發表在《科學》雜誌上的相關**,研究人員認為,這一似乎違反物理學規律的現象,或許與星系之間存在的磁場加速機制有關。這一微弱但確實存在的磁場為在纖維結構中執行的帶電粒子提供了加速機制,使其運動距離比理論預計的超出10倍以上。

巨大星系之間的氣體橋梁

「阿貝爾0399」和「阿貝爾0401」距離地球大約10億光年,是兩個相鄰的星系團,星系團是有數百乃至數千個星系在引力作用下聚集在一起形成的集合體。在未來的數十億年內,這兩個巨大的龐然大物將有可能發生碰撞。目前這兩者之間距離大約1000萬光年,由前文提到的一道長長的等離子體橋梁連線。

在一項先前開展的研究中,格沃尼和同事們發現這兩個星系群都擁有自己的磁場並不斷向外釋放無線電波。在這次的全新研究中,研究組希望找到線索,看看這一磁場是否向外延伸進入到兩個星系群之間的「纖維」橋梁結構中。

借助乙個被稱作「低頻陣列」(lofar)的射電望遠鏡陣列系統,研究組清晰地觀察到一道長長的「射電脊」結構,連線在兩個星系群之間。在**中,研究組寫道:「這樣的輻射需要存在相對論性(也即速度接近光速)的電子以及乙個存在於連線兩個星系群之間纖維結構中的磁場。」由於在這兩個星系群之間的區域內並不存在其他明顯的射電源,研究組得出結論,認為存在於纖維中的磁場最有可能是兩個星系群的磁場的外延,正是這一磁場的存在,加速了纖維中的帶電粒子流。

在進行了數次計算機模擬之後,研究組發現即便是相對強度很弱的磁場也可以產生足以實現強大粒子加速的機制,使得纖維結構內部的電子流可以執行遠超理論預期的距離。但是研究組同時也警告稱,這一結論只是根據當前證據得到的最有可能的解釋,至於這是否就是這一神秘現象的真正本質,仍然需要進一步證實。好在,科學家們現在還有數十億年的時間可以去解開謎團。

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即便是以接近光速的速度執行,考慮到這些 纖維 的巨大長度,它們應該最多只能在其中執行一小部分距離,然後就會失去繼續前進的動力。但是最近,乙個天文學家小組卻在兩個緩慢相互接近的星系團 阿貝爾0399 和 阿貝爾0401 之間長長的纖維結構中觀察到不同的情況。他們在其中發現一股電子流,似乎違背了以上的假...

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