Na velkém plánu vesmíru jsou živé shluky galaxií spojeny dlouhými dálnicemi plazmy tkajícími se kolem pouště prázdného prostoru. Tyto meziprostorové silnice jsou známé jako vlákna a mohou se rozprostírat po stovky milionů světelných let, osídlené pouze prachem, plynem a rušivými elektrony, které jedou velmi blízko k univerzální rychlosti.
I když se pohybují rychlostí blízkou světlu, částice by měly být schopny z něj udělat zlomek cesty dolů jedním z těchto vláken dříve, než dojde tekutina ze šťávy a rozpadne se. Tým astronomů, který hlídal vlákno mezi dvěma pomalu se sbíhajícími galaktickými shluky, však objevil proud elektronů, který tato dopravní pravidla nedodržuje. V plynovém vláknu mezi klastry galaxií Abell 0399 a Abell 0401 zjistili vědci obrovský můstek vyzařování rádiových vln, vytvořený nabitými částicemi, které po delší dobu, než by mělo být fyzicky možné.
Zdrojem tohoto narušení kosmického provozu podle nové studie zveřejněné 7. června v časopise Science může být slabé, ale turbulentní magnetické pole, které se táhne od jednoho klastru galaxie k druhému a poskytuje záhadný urychlovač částic, který kope elektrony 10krát dále než jsou běžně schopni cestovat.
Podle hlavní autorky studie Federica Govoni, výzkumné pracovnice Italského národního ústavu pro astrofyziku, je to poprvé, kdy bylo pozorováno magnetické pole, které se táhne galaktickým vláknem, a mohlo by to vyžadovat nějaké přehodnocení, jak jsou částice urychlovány na neuvěřitelně dlouhé vzdálenosti. .
"Je to velmi slabé magnetické pole, asi miliónkrát než Země," řekl Govoni ve videu, které doprovázelo studii. Ona a její kolegové však v novinách psali, že to může být dost silné, aby vyzařovalo rázové vlny schopné re-akcelerace rychle se pohybujících částic napříč neuvěřitelnou délkou, zatímco se zpomalují - efektivně vytvářejí dálnici elektronů.
Most mezi obry
Abell 0399 a Abell 0401 se nacházejí asi 1 miliardu světelných let od Země a sousedí s klastry galaxií - skupiny stovek či tisíců galaxií, které jsou všechny gravitačně spojeny dohromady a představují některé z nejmasivnějších objektů ve vesmíru. Za několik miliard let se pravděpodobně dvě velké shluky srazí; prozatím jsou od sebe vzdáleny asi 10 milionů světelných let a jsou spojeny výše uvedenou dálnicí plazmy.
V předchozí studii Govoni a její kolegové zjistili, že oba klastry vytvářely magnetické pole, které se kmitalo rádiovými vlnami. Ve své nové práci chtěli vědci zjistit, zda se toto pole rozprostírá do vesmíru za hranice dvou masivních objektů - a zejména to, zda by mohlo sjíždět obrovské plazmatické vlákno mezi nimi.
Pomocí sítě dalekohledů s názvem nízkofrekvenční pole (LOFAR) vědci viděli dlouhý „hřeben“ radiačních emisí jasně spojující jeden shluk s druhým.
„Tato emise vyžaduje populaci relativistických elektronů a magnetické pole umístěné ve filamentu mezi dvěma klastry galaxií,“ napsali autoři studie. Protože mezi klastry neexistovaly žádné další zřejmé rádiové zdroje, tým dospěl k závěru, že hřeben byl s největší pravděpodobností rozšířením magnetických polí a vysokorychlostními interakcemi částic uvnitř klastrů.
Po provedení některých počítačových simulací tým zjistil, že i relativně slabé magnetické pole (jako je toto) by mohlo vytvořit rázové vlny dostatečně silné, aby znovu zrychlily vysokorychlostní elektrony, které zpomalily a udržely je, aby rozžhavily délku vlákna. To je však pouze jedno možné vysvětlení fenoménu, který je podle vědců stále velkým tajemstvím. Naštěstí mají vědci ještě několik miliard let, než to vyřeší.
