Galaksija Mlečna pot ima svoje magnetno polje. Je izjemno šibak v primerjavi z Zemljino; v resnici tisočkrat šibkejši Toda astronomi želijo vedeti več o tem, kaj nam lahko pove o nastanku zvezd, kozmičnih žarkih in številnih drugih astrofizičnih procesih.
Skupina astronomov z univerze Curtin v Avstraliji in CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) preučuje magnetno polje Mlečne poti in so objavili najbolj obsežen katalog meritev magnetnega polja Mlečne poti v 3D.
Prispevek je naslovljen »Nizkofrekvenčni Faradayevi rotacijski ukrepi proti pulsarjem z uporabo LOFAR: sondiranje 3D-galaktičnega halo magnetnega polja.« Objavljeno je bilo v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society aprila 2019. Glavna avtorica je dr. Charlotte Sobey, univerzitetna sodelavka na univerzi Curtin. Skupina vključuje znanstvenike iz Kanade, Evrope in Južne Afrike.
Skupina je sodelovala z evropskim radijskim teleskopom LOFAR ali nizkofrekvenčnim nizom. LOFAR deluje v radijskih frekvencah pod 250 MHz in je sestavljen iz številnih anten, ki se razprostirajo na 1500 km območju v Evropi, z jedrom na Nizozemskem.
Ekipa je sestavila največji katalog jakosti magnetnega polja in smer proti pulsarjem. S temi podatki so lahko ocenili zmanjševanje jakosti polja Mlečne poti z oddaljenostjo od ravnine galaksije, kjer so spiralne roke.
V sporočilu za javnost je glavni avtor Sobey dejal: "Uporabili smo pulsarje za učinkovito sondiranje magnetnega polja Galaksije v 3-D. Pulsarji so razporejeni po Mlečni poti, interventni material v Galaksiji pa vpliva na njihovo oddajanje radijskih valov. "
Prosti elektroni in magnetno polje v naši Galaksiji med pulsarjem in na nas vplivajo na radio valove, ki jih oddajajo pulsarji. V e-poštnem intervjuju z dr.
Ko pulsarjevi radijski valovi potujejo po galaksiji, so pod vplivom prostih elektronov podvrženi učinku, ki se imenuje disperzija. To pomeni, da višji frekvenčni radijski valovi prispejo prej kot valovi z nižjo frekvenco. Podatki iz LOFAR astronomom omogočajo merjenje te razlike, imenovane "disperzijska mera" ali DM. DM pove astronomom, koliko prostih elektronov je med nami in pulsarjem. Če je DM višji, to pomeni, da je pulsar bolj oddaljen ali pa je medzvezdni medij gostejši.
To je le eden izmed dejavnikov merjenja magnetnega polja Mlečne poti. Drugi vključuje gostoto elektronov in magnetno polje medzvezdnega medija.
Emisije pulza so pogosto polarizirane in ko polarizirana svetloba potuje skozi plazmo z magnetnim poljem, se vrtilna ravnina vrti. To se imenuje Faradayova rotacija ali Faradayev učinek. Radijski teleskopi lahko merijo to vrtenje, in se imenuje Faradayev rotacijski ukrep (RM). Po besedah dr. Sobija "To nam pove število prostih elektronov in jakost magnetnega polja, vzporednega z vidno črto, kot tudi smer mreže. Večji kot absolutni RM pomeni več elektronov in / ali večje poljske jakosti zaradi večjih razdalj ali proti ravnini Galaksije. "
S temi podatki so raziskovalci nato ocenili povprečno jakost magnetnega polja Mlečne poti proti vsakemu pulsarju v katalogu, tako da so delili rotacijski ukrep z disperzijskim ukrepom. In tako so ustvarili zemljevid. Vsaka posamezna pulzna meritev je ena točka na zemljevidu. Kot je za Space Magazine dejal dr.
Torej, kaj ima koristi, če imamo zemljevid magnetne strukture Mlečne poti v 3D?
Magnetno polje galaksije vpliva na vse vrste astrofizičnih procesov v različnih jakostnih in oddaljenih lestvicah.
Magnetno polje oblikuje pot, ki ji sledijo kozmični žarki. Ko torej astronomi preučujejo oddaljen vir kozmičnih žarkov, kot je aktivno galaktično jedro (AGN), jim poznavanje jakosti magnetnega polja lahko pomaga razumeti njihov predmet preučevanja.
Magnetno polje galaksije igra tudi vlogo pri nastajanju zvezd. Čeprav učinek ni popolnoma razumljen, lahko jakost magnetnega polja vpliva na molekularne oblake. Sobey je za UT dejal: "Pri manjših lestvicah (po vrstnem redu parsecsa) magnetna polja igrajo vlogo pri nastajanju zvezd, s prešibkim ali močnim poljem v molekularnem oblaku, ki morda zavira propad oblaka v zvezdni sistem."
Ta novi katalog temelji na opazovanju 137 pulsarjev na severnem nebu. Avtorji pravijo, da njihov katalog "izboljša natančnost obstoječih meritev RM v povprečju s faktorjem 20 ..." Prav tako pravijo: "Na splošno naš začetni katalog nizkih frekvenc ponuja dragocene informacije o 3D strukturi galaktičnega magnetnega polja."
Toda dr. Sobey še ni končal z zemljevidom jakosti magnetnega polja Mlečne poti. Zdaj uporablja avstralski niz Murchison Widefield Array za preslikavo magnetnega polja na južnem nebu. In oba prizadevanja za kartiranje vodijo do nečesa boljšega.
Največji radijski teleskop na svetu je zdaj v fazi načrtovanja. Imenuje se kvadratni kilometrski niz (SKA) in bo zgrajen tako v Avstraliji kot v Južni Afriki. Sprejemne postaje se bodo razširile na 3000 kilometrov (1900 milj) od njegovega osrednjega jedra. Njegova ogromna velikost in razdalja med sprejemniki nam bosta ponudili slike z najvišjo ločljivostjo v vseh astronomijah.
V blogu CSIRO je dr. Sobey dejal, da se bo moje delo v prihodnosti osredotočilo na nadgradnjo znanosti s teleskopom SKA, ki je trenutno v zaključnih fazah načrtovanja. Dolgoročni cilj znanosti SKA je spremeniti naše razumevanje naše galaksije, vključno z izdelavo podrobnega zemljevida strukture naše galaksije (kar je težko, ker se nahajamo v njej!), Zlasti njenega magnetnega polja. "
Magnetnega polja Mlečne poti ne bo nikjer skriti.
Več:
- Sporočilo za javnost: Kartiranje magnetnega polja naše galaksije
- Raziskovalni članek: nizkofrekvenčni Faradayevi rotacijski ukrepi proti pulsarjem z uporabo LOFAR: sondiranje 3D galaktičnega halo magnetnega polja
- Interaktivni zemljevid LOFAR
