Галактиката Млечен път има собствено магнитно поле. Той е изключително слаб в сравнение със земния; хиляди пъти по-слаби, всъщност Но астрономите искат да знаят повече за него, поради това, което може да ни каже за образуване на звезди, космически лъчи и множество други астрофизични процеси.
Екип от астрономи от Университета Къртин в Австралия и CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) изучават магнитното поле на Млечния път и те публикуват най-изчерпателния каталог на измерванията на магнитното поле на Млечния път в 3D.
Документът е озаглавен „Измерване на нискочестотни фарадееви ротации към пулсари с помощта на LOFAR: сондиране на 3D галактическо халогенно магнитно поле.“ Тя беше публикувана в „Месечни известия“ на Кралското астрономическо дружество през април 2019 г. Основен автор е д-р Шарлот Собей, университетски сътрудник в университета Къртин. Екипът включва учени от Канада, Европа и Южна Африка.
Екипът работи с LOFAR, или с нискочестотен масив, европейски радио телескоп. LOFAR работи в радиочестоти под 250 MHz и се състои от много антени, разпространени в 1500 км зона в Европа, с ядро в Холандия.
Екипът събра най-големия каталог до момента на силата на магнитното поле и посоките към пулсари. При тези данни те успяха да преценят намаляващата сила на полето на Млечния път с разстояние от равнината на галактиката, където са спиралните рамена.
В съобщение за пресата водещият автор Собе каза: „Използвахме пулсари, за да изследваме ефективно магнитното поле на Галактиката в 3-D. Пулсарите се разпространяват по целия Млечен път и интервенционният материал в Галактиката влияе върху излъчването им от радиовълни. "
Свободните електрони и магнитното поле в нашата Галактика между пулсара и нас влияят на радиовълните, излъчвани от пулсарите. В интервю за имейл с д-р Собей тя ни каза: „Въпреки че тези ефекти трябва да бъдат коригирани, за да се изследват сигналите на пулсарите, те наистина са полезни за предоставяне на информация за нашата Галактика, която не би било възможно да се получи по друг начин.“
Докато радиовълните на пулсара пътуват през галактиката, те са подложени на ефект, наречен дисперсия, поради намеса на свободни електрони. Това означава, че радиовълните с по-висока честота пристигат по-бързо от вълните с по-ниска честота. Данните от LOFAR позволяват на астрономите да измерват тази разлика, наречена „дисперсионна мярка“ или DM. DM казва на астрономите колко свободни електрони има между нас и пулсара. Ако DM е по-висок, това означава, че или пулсарът е по-далеч, или междузвездната среда е по-плътна.
Това е само един от факторите при измерването на магнитното поле на Млечния път. Другият включва електронната плътност и магнитното поле на междузвездната среда.
Пулсарните емисии често са поляризирани и когато поляризираната светлина пътува през плазма с магнитно поле, равнината на въртене се върти. Това се нарича ротация на Фарадей или ефект на Фарадей. Радио телескопите могат да измерват това въртене и се наричат Фарадейска ротационна мярка (RM). Според д-р Собе, „Това ни показва броя на свободните електрони и силата на магнитното поле, успоредно на зрителната линия, както и посоката на мрежата. По-големият абсолютен RM означава повече електрони и / или по-големи силови полета, поради по-големи разстояния или спрямо равнината на Галактиката. “
Имайки предвид тези данни, изследователите след това прецениха средната сила на магнитното поле на Млечния път към всеки пулсар в каталога, като разделиха ротационната мярка на дисперсионната мярка. И така създадоха картата. Всяко единично измерване на пулсар е една точка на картата. Както д-р Собей каза за Space Magazine, „Получаването на тези измервания за голям брой пулсари (които имат измервания или оценки на разстояния) ни позволява да реконструираме карта на структурата на галактическата електронна плътност и магнитно поле в 3-D“.
И така, какво полезно е да има карта на магнитната структура на Млечния път в 3D?
Магнитното поле на галактиката влияе на всички видове астрофизични процеси в различни скали на сила и разстояние.
Магнитното поле оформя пътя, който космическите лъчи следват. Така че, когато астрономите изучават далечен източник на космически лъчи, като активно галактическо ядро (AGN), познаването на силата на магнитното поле може да им помогне да разберат своя обект на изследване.
Магнитното поле на галактиката също играе роля във формирането на звезди. Въпреки че ефектът не е напълно разбран, силата на магнитното поле може да повлияе на молекулните облаци. Собе каза пред UT: "При по-малки мащаби (от порядъка на парсекса) магнитните полета играят роля в образуването на звезди, с твърде слабо или силно поле в молекулярния облак, което вероятно инхибира срива на облака в звездна система."
Този нов каталог се основава на наблюдения на 137 пулсара в северното небе. Авторите казват, че техният каталог "подобрява точността на съществуващите измервания на RM средно с коефициент 20 ..." Те също така казват "Като цяло, нашият първоначален нискочестотен каталог предоставя ценна информация за 3D структурата на галактическото магнитно поле."
Но д-р Собе все още не е завършил картографирането на силата на магнитното поле на Млечния път. Тя използва австралийския масив Мърчисън Уайлфийлд, за да картографира магнитното поле в южното небе. И двете начинания за картографиране водят до нещо по-добро.
Най-големият радиотелескоп в света вече е във фаза на планиране. Той се нарича Square Kilometer Array (SKA) и ще бъде изграден както в Австралия, така и в Южна Африка. Приемните му станции ще се простират на 3 000 километра (1900 мили) от централното му ядро. Неговият масивен размер и разстояние между приемниците ще ни даде най-високите ни разделителни способности в цялата астрономия.
В блог на CSIRO д-р Собей каза: „Моята работа в бъдеще ще се съсредоточи върху изграждането на наука с телескопа SKA, който в момента влиза в последните етапи на фазата на планиране. Една дългосрочна цел на науката за SKA е да промени революцията в нашето разбиране за нашата галактика, включително да създаде подробна карта на структурата на нашата галактика (което е трудно, защото сме разположени вътре в нея!), Особено нейното магнитно поле. "
Магнитното поле на Млечния път няма къде да се скрие.
Повече ▼:
- Прессъобщение: Картиране на магнитното поле на нашата галактика
- Документ за изследване: Нискочестотни мерки за завъртане на Фарадей към пулсари с помощта на LOFAR: сондиране на 3D галактическо халогенно магнитно поле
- Интерактивна LOFAR карта
