Астрономия

Астрономы научились строить трехмерные карты магнитного поля галактик

Pexels

Ученые использовали новый метод для определения всех компонентов магнитного поля в диске Млечного Пути. На данный момент авторы получили данные лишь о небольшом участке, но работа показывает потенциальную возможность построения карты всей Галактики. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal.

Межзвездная среда состоит из многих подсистем — атомарного и молекулярного газа, пыли и космических лучей. В газовых компонентах прослеживаются линейные волокнистые структуры, которые в среднем оказываются расположены не случайным образом. Исследования показывают, что они обычно выстроены вдоль силовых линий галактического магнитного поля. Считается, что основным механизмом их ориентации являются низкочастотные магнитозвуковые волны в плазме. Однако стандартный метод определения величины магнитного поля на основе эффекта Зеемана чувствителен только к проекции поля на луч зрения.

В новой работе астрономы использовали предложенный теоретиками ранее подход к оценке величины магнитного поля в картинной плоскости на основе анализа свойств волокнистого узора межзвездного газа. Авторы применили данный метод к двум близким облакам атомарного водорода. Также авторы воспользовались информацией о величине магнитного поля вдоль луча зрения, полученной при помощи наблюдения расщепления линий излучения из-за эффекта Зеемана. Оказалось, что в целом поле в разных направлениях примерно одинаково, но направлено под значительным углом к лучу зрения (около 50°), а по абсолютной величине находится в диапазоне от 10 до 20 микрогаусс.

Трехмерная модель облака, в котором обозначены магнитное поле и местонахождение Млечного Пути

Aris Tritsis

«У нас теперь есть способ картировать силу магнитного поля во всех областях Галактики, позволяя нам лучше понять эволюцию Вселенной, — говорит ведущий автор работы Арис Тристис из Австралийского национального университета. — Текущая работа является доказательством реализуемости такого амбициозного исследования. Нашим следующим шагом будет создание первой полной трехмерной карты магнитного поля Млечного Пути и определение астрофизических процессов, зависящих от него».

Галактическое магнитное поле играет определяющую роль в целом ряде процессов. В частности, взаимодействие с ним является ключевым фактором распространения космических лучей — разогнанных до высоких энергий частиц. Меняя направление движения под действием магнитной силы Лоренца, такие частицы теряют информацию о своем источнике. Также магнитное поле и его влияние на пыль в межзвездном пространстве затрудняют наблюдение реликтового излучения — основного источника данных о физике ранней Вселенной. В данный момент плоскость Галактики исключается из анализа, а полноценное знание распределения магнитного поля позволит по крайней мере частично избавиться от этой проблемы.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.