Der Doppelhelixnebel. Bildnachweis: NASA / UCLA Zum Vergrößern anklicken
Astronomen haben einen ungewöhnlichen helixförmigen Nebel nahe dem Zentrum der Milchstraße entdeckt. Der Nebel hat sich gebildet, weil er so nahe am supermassiven Schwarzen Loch im Herzen der Milchstraße liegt, das ein sehr starkes Magnetfeld hat. Dieses Feld ist nicht so mächtig wie das, das die Sonne umgibt, aber es ist riesig und enthält eine enorme Menge an Energie. Es reicht aus, diese unglaubliche Entfernung zu erreichen und diese Gaswolke mit ihren Feldlinien zu verdrehen.
Astronomen berichten über einen beispiellosen langgestreckten Doppelhelixnebel nahe dem Zentrum unserer Milchstraßengalaxie, wobei sie Beobachtungen vom Spitzer-Weltraumteleskop der NASA verwenden. Der von den Astronomen beobachtete Teil des Nebels erstreckt sich über 80 Lichtjahre. Die Forschung wird am 16. März in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
"Wir sehen zwei ineinander verschlungene Stränge, die wie in einem DNA-Molekül umeinander gewickelt sind", sagte Mark Morris, UCLA-Professor für Physik und Astronomie und Hauptautor. „So etwas hat noch niemand im kosmischen Bereich gesehen. Die meisten Nebel sind entweder Spiralgalaxien voller Sterne oder formlose amorphe Konglomerate aus Staub und Gas - Weltraumwetter. Was wir sehen, weist auf ein hohes Maß an Ordnung hin. “
Der Doppelhelixnebel befindet sich ungefähr 300 Lichtjahre vom riesigen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße entfernt. (Die Erde ist mehr als 25.000 Lichtjahre vom Schwarzen Loch im galaktischen Zentrum entfernt.)
Das Spitzer-Weltraumteleskop, ein Infrarot-Teleskop, bildet den Himmel mit beispielloser Empfindlichkeit und Auflösung ab. Spitzers Empfindlichkeit und räumliche Auflösung waren erforderlich, um den Doppelhelixnebel klar zu sehen.
"Wir wissen, dass das galaktische Zentrum ein starkes Magnetfeld hat, das hoch geordnet ist und dass die Magnetfeldlinien senkrecht zur Ebene der Galaxie ausgerichtet sind", sagte Morris. „Wenn Sie diese Magnetfeldlinien nehmen und an ihrer Basis verdrehen, sendet dies eine sogenannte Torsionswelle über die Magnetfeldlinien.
"Sie können diese Magnetfeldlinien als einem gespannten Gummiband ähnlich betrachten", fügte Morris hinzu. "Wenn Sie ein Ende drehen, bewegt sich die Drehung über das Gummiband."
Mit einer anderen Analogie sagte er, die Welle sei wie das, was Sie sehen, wenn Sie ein langes, lockeres Seil nehmen, eine Schleife werfen und beobachten, wie sich die Schleife über das Seil bewegt.
"Das wird durch die Magnetfeldlinien unserer Galaxie geschickt", sagte Morris. „Wir sehen, wie sich diese verdrehte Torsionswelle ausbreitet. Wir sehen keine Bewegung, weil es 100.000 Jahre dauert, bis wir von dem Ort, an dem wir glauben, dass es gestartet wurde, zu dem Ort gelangen, an dem wir es jetzt sehen, aber es bewegt sich schnell - ungefähr 1.000 Kilometer pro Sekunde -, weil das Magnetfeld im galaktischen Zentrum so stark ist - ungefähr 1000-mal stärker als in den Vororten der Galaxis. “
Ein starkes, großräumiges Magnetfeld kann die galaktischen Bahnen von Molekülwolken beeinflussen, indem es einen Widerstand auf sie ausübt. Es kann die Sternentstehung hemmen und einen Wind kosmischer Strahlen von der zentralen Region wegführen. Das Verständnis dieses starken Magnetfelds ist wichtig für das Verständnis von Quasaren und gewalttätigen Phänomenen in einem galaktischen Kern. Morris wird das Magnetfeld am galaktischen Zentrum in zukünftigen Forschungen weiter untersuchen.
Dieses Magnetfeld ist stark genug, um Aktivitäten zu verursachen, die an keiner anderen Stelle in der Galaxie auftreten. Die magnetische Energie in der Nähe des galaktischen Zentrums kann die Aktivität unseres galaktischen Kerns und analog dazu die Kerne vieler Galaxien, einschließlich Quasare, verändern, die zu den leuchtendsten Objekten im Universum gehören. Alle Galaxien mit einem gut konzentrierten galaktischen Zentrum haben möglicherweise auch ein starkes Magnetfeld in ihrem Zentrum, sagte Morris, aber bisher ist unsere Galaxie die einzige, in der die Aussicht gut genug ist, um sie zu untersuchen.
Morris argumentiert seit vielen Jahren, dass das Magnetfeld im galaktischen Zentrum extrem stark ist; Die in Nature veröffentlichte Forschung unterstützt diese Ansicht nachdrücklich.
Das Magnetfeld im galaktischen Zentrum ist zwar 1000-mal schwächer als das Magnetfeld der Sonne, nimmt jedoch ein so großes Volumen ein, dass es erheblich mehr Energie hat als das Magnetfeld der Sonne. Es hat das Energieäquivalent von 1.000 Supernovae.
Was startet die Welle und verdreht die Magnetfeldlinien nahe dem Zentrum der Milchstraße? Morris glaubt, die Antwort sei nicht das monströse Schwarze Loch im galaktischen Zentrum, zumindest nicht direkt.
Das schwarze Loch umkreist wie die Ringe des Saturn, einige Lichtjahre entfernt, eine massive Gasscheibe, die als zirkumnukleare Scheibe bezeichnet wird. Morris vermutet, dass die Magnetfeldlinien in dieser Scheibe verankert sind. Die Scheibe umkreist das Schwarze Loch ungefähr alle 10.000 Jahre.
"Einmal alle 10.000 Jahre ist genau das, was wir brauchen, um die Verdrehung der Magnetfeldlinien zu erklären, die wir im Doppelhelixnebel sehen", sagte Morris.
Mitautoren des Nature-Papiers sind Keven Uchida, ehemaliger UCLA-Doktorand und ehemaliges Mitglied des Zentrums für Radiophysik und Weltraumforschung der Cornell University; und Tuan Do, ein Doktorand der UCLA für Astronomie. Morris und seine UCLA-Kollegen untersuchen das galaktische Zentrum bei allen Wellenlängen.
Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Spitzer-Weltraumteleskop-Mission für die Direktion für Wissenschaftsmission der Agentur. Wissenschaftliche Operationen werden im Spitzer Science Center des California Institute of Technology durchgeführt. JPL ist ein Geschäftsbereich von Caltech. Die NASA finanzierte die Forschung.
Originalquelle: UCLA-Pressemitteilung
