على خارطة الطريق الكبيرة للكون ، ترتبط مجموعات المجرات الصاخبة بطرق سريعة طويلة من نسج البلازما حول برية الفضاء الخالي. تُعرف هذه الطرق بين الفضاءين باسم خيوط ، ويمكن أن تمتد لمئات الملايين من السنوات الضوئية ، ولا يسكنها سوى الغبار والغاز والإلكترونات المشغولة التي تسير بالقرب من حد السرعة العالمي.
حتى عند التحرك بسرعة قريبة من الضوء ، يجب أن تكون الجزيئات قادرة على جعلها جزءًا من الطريق أسفل أحد هذه الخيوط قبل نفاد العصير والانهيار. ومع ذلك ، اكتشف فريق من علماء الفلك يقومون بدورية في خيوط بين مجموعتين من المجرات المتصادمة ببطء ، تيارًا من الإلكترونات التي لا تلتزم بقواعد المرور هذه. في خيوط الغازات بين عناقيد المجرات Abell 0399 و Abell 0401 ، اكتشف الباحثون جسراً هائلاً من انبعاثات الموجات الراديوية ، تم إنشاؤها بواسطة جزيئات مشحونة تنزلق على طريق طوله 10 مليون سنة ضوئية لفترة أطول بكثير مما ينبغي أن يكون ممكن جسديا.
قد يكون مصدر هذا الانتهاك الكوني ، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في 7 يونيو في مجلة Science ، مجالًا مغناطيسيًا باهتًا ولكنه مضطرب يمتد من مجموعة مجرة إلى أخرى ، مما يوفر مُسرِّع جسيمات غامضًا يركل الإلكترونات 10 مرات أبعد من عادة ما يكونون قادرين على السفر.
وفقًا لمؤلفة الدراسة الرئيسية Federica Govoni ، باحثة في المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء الفلكية ، هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة مجال مغناطيسي يمر عبر خيوط مجرة ، ويمكن أن يدعو إلى إعادة التفكير في كيفية تسريع الجسيمات عبر مسافات طويلة بشكل لا يصدق .
وقال جوفوني في شريط مصاحب للدراسة "إنه مجال مغناطيسي ضعيف للغاية ، حوالي مليون مرة من الأرض". ومع ذلك ، كتبت هي وزملاؤها في الورقة ، والتي قد لا تزال قوية بما يكفي لإصدار موجات صدمة قادرة على إعادة تسريع الجسيمات سريعة الحركة عبر أطوال لا تصدق أثناء تباطؤها - مما يؤدي إلى إنشاء طريق سريع إلكتروني بشكل فعال.
جسر بين عمالقة
تقع على بعد حوالي مليار سنة ضوئية من الأرض ، Abell 0399 و Abell 0401 هي مجموعات مجرات مجاورة - مجموعات من مئات أو آلاف المجرات مجتمعة مجتمعة معًا ، تمثل بعضًا من أكبر الأجسام في الكون. في غضون بضعة مليارات من السنين ، ربما تتصادم المجموعتان الكبيرتان. في الوقت الحالي ، تبلغ المسافة بينهما حوالي 10 ملايين سنة ضوئية ومرتبطة بالطريق السريع المذكور من البلازما.
في دراسة سابقة ، اكتشفت غوفوني وزملاؤها أن المجموعتين كانتا تخلقان مجالًا مغناطيسيًا ممتلئًا بموجات الراديو. في عملهم الجديد ، أراد الباحثون معرفة ما إذا كان هذا المجال يمتد إلى الفضاء خارج حدود الجسمين الضخمين - وعلى وجه الخصوص ، ما إذا كان يمكن أن يركب خيوط البلازما الشاسعة بينهما.
باستخدام شبكة من المقاريب تسمى مصفوفة التردد المنخفض (LOFAR) ، رأى الباحثون "سلسلة" طويلة من الانبعاثات الراديوية التي تربط بشكل واضح مجموعة واحدة بالمجموعة التالية.
وكتب المؤلفون في الدراسة: "يتطلب هذا الانبعاث مجموعة من الإلكترونات النسبية ومجالًا مغناطيسيًا موجودًا في خيوط بين مجموعتي المجرة". نظرًا لعدم وجود مصادر راديوية واضحة أخرى بين العناقيد ، استنتج الفريق أن الحافة كانت على الأرجح امتدادًا للمجالات المغناطيسية وتفاعلات الجسيمات عالية السرعة التي تحدث داخل العناقيد.
بعد تشغيل بعض المحاكاة الحاسوبية ، وجد الفريق أنه حتى المجال المغناطيسي الضعيف نسبيًا (مثل هذا المجال) يمكن أن يخلق موجات صدمة قوية بما يكفي لإعادة تسريع الإلكترونات عالية السرعة التي تباطأت وتحافظ عليها تتطاير على طول الفتيل. ومع ذلك ، هذا مجرد تفسير محتمل لظاهرة ما زالت ، بحسب الباحثين ، لغزا كبيرا. لحسن الحظ ، لا يزال أمام العلماء بضع مليارات من السنين لحلها.
