Двойная Спираль — это газовая туманность, расположенная примерно в 25 000 световых лет от Земли в созвездии Змееносца. Она находится в направлении центра Галактики, в 300 световых годах от центральной сверхмассивной чёрной дыры Млечного Пути — Стрельца A*. Ось туманности расположена перпендикулярно плоскости Галактики.
Считается, что туманность «Двойная спираль» приобрела форму двойной спирали, похожую на форму молекулы ДНК, в результате магнитного скручивания. В центре Млечного Пути находится сильное, упорядоченное магнитное поле. Это поле достаточно мощное, чтобы оказывать влияние на молекулярные облака и их орбиты. Оно ориентировано вдоль длинной оси спирали.
Из-за скручивания силовых линий магнитного поля у основания возникает магнитная торсионная волна, которая распространяется вдоль этих линий. Волна движется со скоростью около 1000 км/с, и ей потребуется около 100 000 лет, чтобы пройти путь от центра Галактики до того места, где она находится сейчас.
Особенности туманности Двойная Спираль
Астрономы считают, что линии магнитного поля не были искривлены непосредственно огромной чёрной дырой в центре Млечного Пути. Предполагается, что они закреплены в околоядерном газовом диске, который совершает оборот вокруг чёрной дыры за 10 000 лет. Поскольку намагниченный диск вращается на расстоянии нескольких световых лет от чёрной дыры, линии магнитного поля искривляются, принимая форму двойной спирали.
Во время движения магнитная волна захватывает мелкие частицы пыли из газового диска и переносит их. Эти частицы поглощают и излучают инфракрасное излучение, что позволяет учёным наблюдать за волной в инфракрасном диапазоне.
Две соединённые спирали туманности содержат красные гиганты и сверхгиганты, а также множество звёзд, которые слишком тусклые, чтобы их можно было обнаружить. Гиганты и сверхгиганты светятся в инфракрасном диапазоне.
Исследование туманности
В 2010 году измерения радиополяризации позволили астрономам выдвинуть гипотезу о том, что «Двойная Спираль» является продолжением поляризованной северной части магнитной радиодуги. Астрономы использовали 45-метровый радиотелескоп и определили, что туманность Двойная Спираль является высокополяризованным объектом на частоте 10 ГГц.
Ученые обнаружили, что туманность имеет высокоупорядоченное магнитное поле с релятивистскими электронами, излучающими в синхротронном режиме. Однако они не обнаружили чёткой связи между околоядерным диском и «Двойной Спиралью» ни на одной из карт радиоконтинуума. Они обнаружили, что туманность находится рядом с северным концом северного поляризованного шлейфа галактики, что указывает на физическое взаимодействие между туманностью и шлейфом.
В 2014 году было проведено наблюдение за этим регионом и обнаружено два молекулярных объекта с радиальными скоростями -35 км/с-1 и 0 км/с-1, которые совпадали с «Двойной Спиралью». Эти объекты имеют диаметр около 150 пк и расположены на вершинах молекулярных хребтов, вытянутых вертикально по отношению к плоскости Млечного Пути. По мнению исследователей, и Двойная спираль, и её молекулярные аналоги возникли в центре Млечного Пути.
Факты о туманности Двойная Спираль
Туманность Двойная Спираль была открыта космическим телескопом «Спитцер» в 2005 году. Об открытии было объявлено в журнале Nature. Авторами исследования являются Марк Моррис, Кевен Учида и Туан До. Команда сообщила об обнаружении торсионной волны, распространяющейся вдоль сильного магнитного поля в центре Галактики. Беспрецедентная инфракрасная туманность имеет форму переплетённой двойной спирали.
Спиралевидно закрученные нити являются частью гораздо более крупной структуры, которую астрономы интерпретируют как торсионную альвеновскую волну, распространяющуюся вертикально от галактического диска и вызванную вращением околоядерного диска, вращающегося вокруг центральной чёрной дыры галактики. Альвеновские волны, названные в честь шведского физика плазмы Ханнеса Альвена, представляют собой плазменные волны, в которых преобладают флуктуации, поперечные направлению магнитного поля. Они являются важными переносчиками магнитной энергии.
Наблюдаемый участок туманности «Двойная Спираль» имел длину около 25 парсеков (81,5 световых лет) и содержал по 1,25 полных витка каждой из двух нитей. Сама туманность выходит за пределы наблюдаемого поля. Изображение туманности было получено с помощью многодиапазонного фотометра на борту инфракрасного космического телескопа «Спитцер».
Открытие туманности «Двойная Спираль» стало косвенным доказательством того, что магнитные поля в центре Млечного Пути более чем в 1000 раз сильнее, чем на Солнце. Считается, что они создаются массивным околоядерным газовым диском, вращающимся вокруг центральной чёрной дыры галактики. Однако прямая связь между диском и двойной спиралью не установлена.
Туманность «Двойная Спираль» не следует путать с туманностью «Спираль» (NGC 7293, Caldwell 63), яркой большой планетарной туманностью в созвездии Водолея. В отличие от «Двойной Спирали», NGC 7293 можно наблюдать в небольшие телескопы.
