A legtávolabbi felfedezett galaktikus mágneses mező

A csillagászok először észlelik a mágneses tereket öt milliárd fényév távoli galaxisban

Szerencsés véletlen: az öt milliárd fényév távolságra lévő galaxis két képeké osztja egy kvazár fényét. Polarizációjuk elárulta a galaktikus mágneses teret. © Sui Ann Mao
felolvasta

Szerencse kozmikus csapása: a csillagászok felfedezték a mágneses mezővel rendelkező legrégebbi galaxist. Ez azért sikerült, mert az öt milliárd fényév távolságban lévő galaxis egy távoli kvazár előtt haladt el. A kutatók így képesek voltak bebizonyítani a kvazárfény polarizációját a galaktikus mágneses mezőn keresztül. Ez azt mutatja, hogy a "Nature Astronomy" folyóirat kutatói szerint még a viszonylag korai galaxisokban is kifejezett és rendezett mágneses mező volt.

A Tejút és a közeli galaxisok mérései azt mutatják, hogy gyenge, de rendezett mágneses mezők vannak. De mivel azóta léteznek ilyen galaktikus mágneses mezők és azok kialakulásának módja, eddig nagyrészt nem egyértelmű. Az egyik elmélet szerint fokozatosan fejlődnek, kezdetben gyengék és kaotikusak, mások szerint a gázáramok már korán generálnak rendezett teret.

Egy kvazár a megfelelő helyen

Az egyik válasz az lehet, hogy távolabbi galaxisokra nézünk, de ezek mágneses tere nem közvetlenül mérhető és észlelhető. Most azonban Sui Ann Mao a bonni Max Planck Rádiós Asztronómiai Intézetből és kollégáiból kozmikus véletlen egybeesést hozott: egy közel öt milliárd fényév távolságra eső galaxis nyolc milliárd fényév távolságra lépett egy kvazárról.

Az előtérben lévő galaxis nagy tömege úgy viselkedett, mint egy gravitációs lencse: elhajolta a kvazár fényét, és két képet készített róla. Amikor ezek a fénysugarak behatolnak a galaxisba, mágneses mezőjük jellegzetes módon megváltoztatja polarizációjukat. Függetlenül attól, hogy az öt milliárd fényév távolságra eső galaxis okozza-e ezt az úgynevezett Faraday-forgatást, a csillagászok most megvizsgálták az Egyesült Államok Nagyon Nagy Array rádióteleszkópjaival.

A gravitációs lencse elve © Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF, NASA / ESA, STScI

A mágneses mező szinte olyan, mint a Tejút

Az eredmény: a kvazárfény polarizációja jellegzetesen megváltozott. Az öt milliárd éves galaxisnak ezért széles, jól definiált és koherens mágneses mezővel kell rendelkeznie. A kutatók beszámolója szerint az erő abban rejlik, hogy néhány mikrobányában van. A mágneses mező vonalai valószínűleg spirálisan vannak elrendezve a galaxis forgástengelye körül. kijelző

"Ez izgalmas eredmény" - mondja Mao. Mert megmutatja, hogy ennek a galaxisnak a geometriai és erősségi mágneses tere nagyon hasonlít a saját és a szomszédos galaxisokéhoz. "De ez a legtávolabbi galaxis, amelyből ilyen információ származik" - mondta a csillagász.

A Faraday forgatásának hatása a két kvazárképre. Sui Ann Mao

A dinamóhatás indikációi

A csillagászok szerint felfedezésük alátámasztja azt az elméletet, miszerint a galaxisok mágneses tereit rendezett áramok generálják, és ezáltal egy dinamikus hatás, és hogy a korai galaxisok már el is rendelhettek mágneses tereket, "Ez azt jelenti, hogy a mágnesesség a galaxis életének korai szakaszában keletkezik a természetes folyamatok által" - magyarázza Bryan Gaensler, a torontói egyetem társszerzője.

Az adatok azonban még nem elegendőek ahhoz, hogy pontosan meghatározzuk, hogy mi mozgatja ezen és más korai galaxis mágneses mezőjét. "Ahhoz, hogy megtudja, melyik folyamat működik itt, vissza kell mennünk az időben még távolabbi galaxisokra és hasonló méréseket kell végeznünk mágneses mezőjükkel", erg kiegészíti Mao. (Természetes csillagászat, 2017; doi: 10.1038 / s41550-017-0218)

(Max Planck Rádiócsillagászati ​​Intézet, Toronto Egyetem, Nemzeti Rádiós Csillagászati ​​Megfigyelő Intézet, 2017.08.29. - NPO)