كَشَفَ الاِنْبِعاث المستقطب لفقاعات فَيَرْمِي السنكروترونيه وَالغُبار

Uri Keshet

مُلَخَّصُ

تَمَّ التَمْيِيزِ بَيِّنَ الإِشارَةُ الميكروويفيه المستقطبه الخَفِيَّةِ مِن فَقاعات فَيَرْمِي مِن الفُصُوص المستقطبه المُمْتَدَّةِ، وَالَّتِي تَنْبَعِث بِشَكْلٍ مُماثِلٍ مِن المُسْتَوَى المَجَرِيُّ وَلٰكِن تَمْتَدّ أَبْعَدَ غَرْباً مِن الفقاعات. تَكْشِف الاِسْتِقْطابات السنكروترونيه الَّتِي تَقارُبٍ 20% عَن المَجالاتِ المَغْناطِيسِيَّة المُوازِيَة بِشَكْلٍ تَفْضِيلِيٍّ لَحَوافّ الفُقّاعَة، كَما هُوَ مُتَوَقَّعٌ فِي أَعْقابِ صَدْمَةً قَوِيَّةٍ. كَما يَتِمّ تَوْجِيهِ اِسْتِقْطابِ الاِنْبِعاث الحَرارِيِّ لِلغُبار الَّذِي يُقارِب 20% بِشَكْلٍ مُماثِلٍ، مِمّا يُقَيِّد مُحاذاةِ الحَبِيبات فِي بِيئَةُ قُصْوَى. نُجادِل بِأَنَّ الفُصُوص الأَكْبَرُ تُنْشَأ مِن اِنْفِجارٍ أَقْدَمَ فِي مَرْكَزِ المجره، عَلَى الأَرْجَحِ مِن ثَقْب أَسُود فائِق الكُتْلَةِ.

تَنْبَعِث فَقاعات فَيَرْمِي الثُنائِيَّةِ القُطْبِيَّة (FBs)، المُنْبَعَثَةِ مِن مَرْكَزِ مَجَره دَرْبِ التَبّانَة (Baganoffetal03, Blandhawthorncohen03) وَتَمْتَدّ إِلَى خُطُوطِ العَرْضِ \(|b|\gtrsim 50^\circ\)، كُلِّ مِنها يُظْهِر كَهَيْكَل عَلَى شَكْلٍ دَمْعه مُوَحَّدَةٍ تَقْرِيباً فِي أَشِعَّة (DoblerEtAl10, SuEtAl10)، مُحَدَّدَةٍ بِقِشْره أَشِعَّة X (Keshetgurwich18)، وَمُتَزامِنه مَعَ مُكَوِّن الغُبارِ (KeshetEtAl23) وَمَعَ اِنْبِعاث السنكروترون الرادْيَوِيّ مُنْخَفِضٌ التَرَدُّدِ (KeshetEtAl23) إِلَى الميكروويف (Dobler12, PlanckHaze13) الَّذِي يَزْداد سُطُوعاً إِلَى ضَباب (Finkbeiner04) بِالقُرْبِ مِن مَرْكَزِ المجره (GC). تُشِير مورفولوجيتها، وَقُشُور أَشِعَّة X، وَالطَيْف الطاقي المُتَكامِل (SuEtAl10, Dobler12, HuangEtAl13, HooperSlatyer13, FermiBubbles14) وَطَيْف الحافَة (Keshetgurwich17)، الَّذِي يَتَمَيَّز بِفَواصِل تَبْرِيدٍ أَشِعَّة والميكروويف (KeshetEtAl23)، عَلَى أَنَّ FBs نَشَأْتُ مُنْذُ بِضْعَةِ مَلايِينِ مِن السِنِينَ، كَتَدَفُّقات مِن الثَقْب الأَسْوَدِ فائِق الكُتْلَةِ (SMBH)، وَالَّذِي يَجِب أَنَّ يَكُون قَد تَمَّ تَوْجِيهِهِ (MondalEtAl22) بِشَكْلٍ شِبْهِ عَمُودَيَّ عَلَى المُسْتَوَى المَجَرِيُّ (SarkarEtAl23)، وَتَحْدِيدِ حَوافّ FB كَصَدَمات إِمامَيْهِ قَوِيَّةٍ، ماخ \(\gtrsim 5\) (Keshetgurwich17, KeshetEtAl23).

لَقَد جَذْبِ الإِشارَةُ المستقطبه المُتَوَقَّعَةِ مِن FBs الكَثِيرَ مِن الاِهْتِمامِ، لَيِسَ فَقَط كَوَسِيلَة لِاِسْتِكْشافِ مَجالاتها المَغْناطِيسِيَّة وَالعَمَلِيّاتِ الفِيزيائِيَّة المُرْتَبِطَةِ بِها، وَلٰكِن أَيْضاً بِسَبَبِ عَلاقَتِها المَزْعُومَةِ بِالفُصُوص المستقطبه المُمْتَدَّةِ (JonesEtAl12, CarrettiEtAl13) الَّتِي تَنْبَعِث بِشَكْلٍ مُماثِلٍ مِن المُسْتَوَى المَجَرِيُّ، كَما هُوَ مُوَضِّح أَدَنّاهُ. تَمَّ الجَدَلِ بِأَنَّ الإِشارَةُ المستقطبه مِن جُزْء كَبِيرٍ مِن FBs كانَت ضَعِيفَةٌ جِدّاً لَاِلْتِقاطها، مُباشَرَةً أَو مِن خِلالَ تَحْلِيلِ القَوالِبِ، فِي خَرائِطِ WMAP (GoldEtAl11, Dobler12LastLook) وَPlanck (PlanckHaze13, PlanckDust20). وَمَعَ ذٰلِكَ، فَإِنَّ إِشارَةٍ مستقطبه خَطَّيْهِ مَحَلِّيَّةٍ مُتَوَقَّعَةٍ فَقَط داخِلَ حَوافّ FB، حَيْثُ تَضْغَط الصَدْمَةُ أَو تَضَخُّمِ بِطَرِيقَةٍ أُخْرَى المَجالاتِ المَغْناطِيسِيَّة، الجَسِيمات النِسْبِيَّةِ، وَالغُبار. بِما أَنَّ المَجالاتِ المَغْناطِيسِيَّة \(\bm{B}\) يَتِمّ تَضْخِيمها بِشَكْلٍ تَفْضِيلِيٍّ مُوازِياً لَجَبَهات الصَدْمَةُ، فَإِنَّ مُكَوِّنا مستقطبا مُتَدَفِّقا \(\bm{\theta}\perp \bm{B}\) مُتَوَقَّعٌ عَمُودِيّاً عَلَى حَوافّ FB، فِي كُلِّ مِن اِنْبِعاث السنكروترون وَالغُبار الحَرارِيِّ.

لِذٰلِكَ، نُرَكِّز عَلَى مُحِيطِ حَوافّ FB، المُحَدَّدَةِ بِواسِطَةِ مُرَشَّحات التَدَرُّج (Keshetgurwich17)، وَنَقُوم بِتَجْمِيع البَياناتِ الميكروويفيه المستقطبه مُوازِيَةٍ لِلحافَة بِنَفْسِ الطَرِيقَةِ الَّتِي تَمَّ اِسْتِخْدامُها سابِقاً لَقِياس الطَيْف الأَشِعَّة (Keshetgurwich17)، الأَشِعَّة X (Keshetgurwich18)، وَالطَيْف الرادْيَوِيّ (KeshetEtAl23) فِي المَجْرَى القَرِيبِ. عَلَى وَجْهِ الخُصُوصِ، نَعْتَمِد حَوافّ FBs المُحَبَّبَة الخَشِنَة (Keshetgurwich17)، الَّتِي تَحْتَوِي بِشَكْلٍ جَيِّدٍ عَلَى تَوْقِيعُها فِي بَياناتٍ Fermi-LAT لِمُدَّةِ 15 عاماً، \(3\)\(30\GeV\) (KeshetEtAl23) المُسْتَخْدَمَةِ هُنا.