天文学家终于解释了太空中幽灵“无线电遗迹”的奇怪物理现象

一组新的计算机模拟可能最终可以解释围绕星系团碰撞时出现的巨大射电“遗迹”的几个长期谜团。

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

在宇宙最宏大的尺度上,星系团在缓慢的灾难中碰撞,留下巨大的、幽灵般的弧线——巨大的漫射无线电辐射带,可以延伸数百万光年。这些奇怪的结构由巨大的冲击波形成,将电子加速到接近光速,被称为“无线电遗迹”。

天文学家已经对数十个它们进行了编目,但它们的行为仍然非常难以解释。

已编目

例如,美国宇航局钱德拉 X 射线天文台、欧洲 XMM-牛顿望远镜和其他望远镜的观测结果显示,遗迹中的磁场比我们的模型预测的要强得多。这些遗迹的冲击波似乎也具有不同的强度,具体取决于它们是通过无线电还是 X 射线测量。而且,也许最令人困惑的是,X 射线测量有时表明冲击波太弱,根本无法加速电子,这似乎与无线电遗迹的存在相矛盾。

钱德拉 X 射线天文台 XMM-牛顿 显示

现在,由德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所 (AIP) 的研究人员领导的一项新研究可能最终解开了这些谜团。

利用高分辨率模拟,团队追踪了无线电遗迹的形成和演化,并成功重现了真实观测中看到的令人费解的行为。他们的发现为这些神秘结构的形成方式以及它们为何看起来如此提供了迄今为止最清晰的图景。

“我们成功的关键是使用一系列尺度来解决这个问题,”该研究的主要作者、AIP 博士后研究员 Joseph Whittingham 在一份声明中说。

星系团生长并碰撞
突发太空新闻、火箭发射、天空观测活动等的最新动态!

该团队在新研究中写道,这种多尺度方法使他们能够解决“目前这一代宇宙学模拟无法解决的物理学问题”。

纸张