银河中心的MeerKAT图像，带有所有细丝的彩色编码位置角度。鸣谢:法尔哈德·优素福·扎德/西北大学
据西北大学：一个国际天体物理学家小组发现了隐藏在银河系中心的全新东西。
在20世纪80年代早期，西北大学的法尔哈德·尤瑟夫-扎德发现了巨大的一维细丝垂直悬挂在我们星系中央的超大质量黑洞人马座A*附近。现在，尤瑟夫-扎德和他的合作者发现了一种新的细丝群体——但这些细丝短得多，水平或径向分布，像黑洞轮子上的辐条一样展开。
尽管这两种丝状体有一些相似之处，但尤塞夫-扎德认为它们有不同的起源。当垂直的细丝扫过银河系，高达150光年时，水平的细丝看起来更像莫尔斯电码的点和划，只点在人马座A*的一边。
这项研究将于周五(6月2日)发表在《天体物理学杂志快报》上。
“突然发现似乎指向黑洞方向的新结构群是一个惊喜，”优素福-扎德说。“当我看到这些时，我真的惊呆了。我们必须做大量的工作来证明我们没有欺骗自己。我们发现这些细丝不是随机的，而是似乎与我们黑洞的流出相联系。通过研究它们，我们可以更多地了解黑洞的旋转和吸积盘的方向。当一个人在我们银河系核心的混沌场中找到秩序时，这是令人满意的。”
尤瑟夫-扎德是射电天文学专家，是西北大学温伯格文理学院的物理学和天文学教授，也是CIERA的成员。
银河系中心的MeerKAT图像，带有短径向细丝的彩色编码位置角度。鸣谢:法尔哈德·优素福·扎德/西北大学
几十年的酝酿
这项新发现可能令人惊讶，但优素福-扎德对揭开我们银河系中心的秘密并不陌生，它距离地球25，000光年。最新的研究建立在他四十年的研究基础上。在1984年与马克·莫里斯和唐·钱斯首次发现垂直细丝后，优素福·扎德和伊恩·海伍德以及他们的合作者后来在人马座A*附近发现了两个巨大的射电辐射泡。然后，在2022年的一系列出版物中，尤瑟夫-扎德(与海伍德、理查德·阿伦特和马克·沃德尔合作)揭示了近1000条垂直细丝，它们成对成簇出现，通常等间距或并排堆叠，就像竖琴上的琴弦。
尤塞夫-扎德将大量的新发现归功于增强的射电天文学技术，特别是南非射电天文台(SARAO)的MeerKAT望远镜。为了确定细丝的位置，尤瑟夫-扎德的团队使用了一种技术来消除背景，平滑猫鼬图像中的噪声，以便将细丝从周围的结构中分离出来。
“对MeerKAT的新观察改变了游戏规则，”他说。“技术的进步和专门的观测时间给了我们新的信息。这真的是射电天文学家的技术成就。”
银河系中央超大质量黑洞人马座A*的流出示意图。鸣谢:法尔哈德·优素福·扎德/西北大学
水平与垂直
在研究垂直细丝数十年后，尤瑟夫-扎德震惊地发现了它们的水平对应物，他估计这些对应物大约有600万年的历史。“我们一直在思考垂直细丝及其起源，”他说。“我习惯了它们是垂直的。我从未想过飞机上可能还有其他人。”
虽然这两个群体都由一维细丝组成，可以通过无线电波观察到，并且似乎与银河系中心的活动有关，但相似之处仅此而已。
垂直细丝垂直于银道面；水平细丝平行于平面，但径向指向黑洞所在的星系中心。垂直的细丝是磁性的和相对论性的；水平细丝似乎发出热辐射。垂直细丝包含以接近光速的速度运动的粒子；水平细丝似乎加速了分子云中的热物质。
有几百根垂直细丝，只有几百根水平细丝。垂直丝状体高达150光年，远远超过水平丝状体的尺寸，水平丝状体的长度只有5到10光年。垂直的细丝也装饰着星系核心周围的空间；水平细丝似乎只向一边展开，指向黑洞。
“我们已经探测到的径向外流最重要的影响之一是吸积盘的方向和射手座A*沿着银道面的喷流，”优素福-扎德说。
银河中心的MeerKAT图像，带有颜色编码的长而垂直的细丝的位置角度。鸣谢:法尔哈德·优素福·扎德/西北大学
我们的工作永远不会结束
这个新发现充满了未知，尤塞夫-扎德揭开其神秘面纱的工作才刚刚开始。目前，他只能对新种群的机制和起源做出合理的解释。
“我们认为它们一定起源于几百万年前某次活动的某种外流，”优素福-扎德说。“这似乎是流出的物质与附近物体相互作用的结果。我们的工作永远不会完成。我们总是需要做出新的观察，不断挑战我们的想法，加强我们的分析。”
