Στον μεγάλο χάρτη πορείας του σύμπαντος, οι πολυσύχναστες συστάδες γαλαξιών συνδέονται με μεγάλους αυτοκινητόδρομους πλάσματος που περικλείουν την έρημο του κενού χώρου. Αυτοί οι οδοί διαστήματος είναι γνωστοί ως νημάτια και μπορούν να τεντώνονται για εκατοντάδες εκατομμύρια έτη φωτός, γεμάτοι μόνο από σκόνη, αέριο και απασχολημένα ηλεκτρόνια που οδηγούν πολύ κοντά στο καθολικό όριο ταχύτητας.
Ακόμη και όταν κινούνται σε ταχύτητα κοντά στο φως, τα σωματίδια θα πρέπει να είναι σε θέση να το κάνουν μόνο ένα κλάσμα της διαδρομής κάτω από ένα από αυτά τα νήματα πριν από την εξάντληση του χυμού και τη διάσπαση. Ωστόσο, μια ομάδα αστρονόμων που περιπολούν ένα νήμα μεταξύ δύο πυκνά συγκρουόμενων γαλαξιακών συστάδων ανακάλυψε ένα ρεύμα ηλεκτρονίων που δεν συμμορφώνεται με αυτούς τους κανόνες κυκλοφορίας. Στο πυρηνικό νήμα μεταξύ των συστάδων των γαλαξιών Abell 0399 και Abell 0401, οι ερευνητές ανίχνευσαν μια τεράστια γέφυρα εκπομπών ραδιοκυμάτων, που δημιουργήθηκαν από φορτισμένα σωματίδια, που γκρεμίζουν έναν δρόμο μήκους 10 εκατομμυρίων ετών για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από ό, φυσικά δυνατό.
Η πηγή αυτής της κοσμικής παραβίασης της κυκλοφορίας, σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 7 Ιουνίου στο περιοδικό Science, μπορεί να είναι ένα εξασθενημένο αλλά ταραχώδες μαγνητικό πεδίο που εκτείνεται από ένα σύμπλεγμα γαλαξιών στο επόμενο, παρέχοντας ένα μυστήριο επιταχυντή σωματιδίων που κλοτσιάζει ηλεκτρόνια 10 φορές μακρύτερα από είναι συνήθως σε θέση να ταξιδεύουν.
Σύμφωνα με τη συγγραφέα της μελέτης επικεφαλής Federica Govoni, ερευνητή στο Ιταλικό Εθνικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής, αυτή είναι η πρώτη φορά που ένα μαγνητικό πεδίο έχει παρατηρηθεί μέσα από ένα γαλαξιακό νήμα και μπορεί να απαιτήσει κάποια επανεξέταση σχετικά με το πώς επιταχύνονται σωματίδια σε απίστευτα μεγάλες αποστάσεις .
"Είναι ένα πολύ αδύναμο μαγνητικό πεδίο, περίπου 1 εκατομμύριο φορές από το γήινο", ανέφερε ο Govoni σε βίντεο που συνοδεύει τη μελέτη. Ωστόσο, αυτή και οι συνάδελφοί της έγραψαν στο έγγραφο, που μπορεί να είναι ακόμα αρκετά ισχυρές ώστε να εκπέμπουν κύματα σοκ ικανά να επιταχύνουν ταχέως κινούμενα σωματίδια σε απίστευτα μήκη καθώς επιβραδύνουν - δημιουργώντας αποτελεσματικά μια ηλεκτρονική λεωφόρο.
Μια γέφυρα μεταξύ γιγάντων
Βρίσκονται περίπου 1 δισεκατομμύριο έτη φωτός από τη Γη, το Abell 0399 και το Abell 0401 είναι γειτονικά γαλαξιακά σμήνη - ομάδες εκατοντάδων ή χιλιάδων γαλαξιών, που συγκεντρώνονται βαρυτικά μαζί, αντιπροσωπεύοντας μερικά από τα πιο τεράστια αντικείμενα του σύμπαντος. Σε λίγα δισεκατομμύρια χρόνια, οι δύο μεγάλες συστάδες πιθανώς θα συγκρούονται. για τώρα, είναι περίπου 10 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά και συνδέονται με την προαναφερθείσα εθνική οδό του πλάσματος.
Σε μια προηγούμενη μελέτη, ο Γκοβόνι και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν ότι οι δύο ομάδες δημιουργούσαν το καθένα ένα μαγνητικό πεδίο με ραδιοκύματα. Στο νέο έργο τους, οι ερευνητές ήθελαν να μάθουν αν ο τομέας αυτός επεκτεινόταν στο διάστημα πέρα από τα όρια των δύο μαζικών αντικειμένων - και, ειδικότερα, αν μπορούσε να οδηγήσει κάτω από το τεράστιο νήμα πλάσματος μεταξύ τους.
Χρησιμοποιώντας ένα δίκτυο τηλεσκοπίων που ονομάζεται Συσκευή Χαμηλής Συχνότητας (LOFAR), οι ερευνητές είδαν μια μακρά "κορυφογραμμή" ραδιοφωνικών εκπομπών που συνδέουν σαφώς ένα σύμπλεγμα στην επόμενη.
"Αυτή η εκπομπή απαιτεί έναν πληθυσμό σχετικιστικών ηλεκτρονίων και ένα μαγνητικό πεδίο που βρίσκεται σε ένα νήμα μεταξύ των δύο συστάδων γαλαξιών", γράφουν οι συγγραφείς στη μελέτη. Επειδή δεν υπήρχαν άλλες προφανείς πηγές ραδιοσυχνοτήτων μεταξύ των συστάδων, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η κορυφογραμμή είναι πιθανότατα μια επέκταση των μαγνητικών πεδίων και των αλληλεπιδράσεων σωματιδίων υψηλής ταχύτητας που συμβαίνουν μέσα στις συστάδες.
Μετά από κάποιες προσομοιώσεις του υπολογιστή, η ομάδα διαπίστωσε ότι ακόμη και ένα σχετικά αδύναμο μαγνητικό πεδίο (όπως αυτό) θα μπορούσε να δημιουργήσει σοκ αρκετά δυνατά ώστε να επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια υψηλής ταχύτητας που έχουν επιβραδυνθεί και να τα κρατήσουν να τρέχουν κάτω από το μήκος του νήματος. Ωστόσο, αυτή είναι μόνο μια πιθανή εξήγηση για ένα φαινόμενο που, σύμφωνα με τους ερευνητές, εξακολουθεί να είναι ένα αρκετά μεγάλο μυστήριο. Ευτυχώς, οι επιστήμονες εξακολουθούν να έχουν μερικά δισεκατομμύρια χρόνια για να το λύσουν.
