Гравитационная линза позволила измерить магнитное поле в далекой галактике

Удачное совпадение гравитационной линзы и поляризованного излучения фонового объекта позволило обнаружить и определить величину магнитного поля в галактике, свет от которой до Земли шел 4,6 миллиарда лет. Это самая далекая галактика, наблюдаемое магнитное поле которой может возникать по модели динамо-механизма. Статья опубликована в Nature Astronomy.

Магнитные поля играют важную роль в эволюции галактик, однако крупномасштабные поля слабы, и исследовать их на больших расстояниях чрезвычайно трудно. Поэтому вопрос об их свойствах и происхождении остается открытым.

В новом исследовании описывается, как звездообразующая галактика на красном смещении z = 0,439 линзирует радиоволны квазара, находящегося на красном смещении z = 1,019, причем излучение квазара поляризовано. Из-за гравитационного линзирования для земного наблюдателя изображение квазара раздвоилось, причем эти изображения образованы фотонами, прошедшими по разным траекториям.

Магнитные поля взаимодействуют с радиоволнами посредством эффекта Фарадея, который вызывает вращение плоскости поляризации электромагнитного излучения. Если линзированные изображения оказываются с разными поляризациями, то свет прошел через области с различными магнитными полями. «Разница говорит нам о том, что в галактике есть крупномасштабное когерентное магнитное поле, похожее на поля близких галактик в современной Вселенной», — говорит Сю Энн Мао из Института радиоастрономии Общества Макса Планка в Германии.

«Результаты нашей работы поддерживают идею, что магнитные поля в галактиках создаются посредством динамо-эффекта подобно тому, как возникает магнитное поле Солнца, — поясняет Мао. — Тем не менее другие процессы могут приводить к появлению магнитного поля. Чтобы окончательно разобраться в этом вопросе, необходимы измерения магнитных полей в еще более далеких галактиках».