Nye kosmiske magnetfeltstrukturer opdaget i galaksen NGC 4217

Spiralgalakser som vores Mælkevej kan have vidtstrakte magnetfelter. Der er forskellige teorier om deres dannelse, men indtil videre er processen ikke godt forstået. Et internationalt forskerhold har nu analyseret magnetfeltet i den Mælkevejslignende galakse NGC 4217 i detaljer på basis af radioastronomiske observationer og har opdaget endnu ukendte magnetfeltstrukturer. Dataene tyder på, at stjernedannelse og stjerneeksplosioner, såkaldte supernovaer, er ansvarlige for de synlige strukturer.

Holdet ledet af Dr. Yelena Stein fra Ruhr-Universität Bochum, Centre de Données astronomiques de Strasbourg og Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn sammen med amerikansk-amerikanske og canadiske kolleger, udgivet deres rapport i tidsskriftet Astronomi og astrofysik , udgivet online den 21. juli 2020.

De analyserede data var blevet samlet i projektet "Continuum Halos in Nearby Galaxies", hvor radiobølger blev brugt til at måle 35 galakser. "Galaxy NGC 4217 er af særlig interesse for os, " forklarer Yelena Stein, som påbegyndte studiet ved lærestolen for astronomi ved Ruhr-Universität Bochum under professor Ralf-Jürgen Dettmar og som i dag arbejder ved Centre de Données astronomiques de Strasbourg. NGC 4217 ligner Mælkevejen og er kun omkring 67 millioner lysår væk, hvilket betyder relativt tæt på det, i stjernebilledet Ursa Major. Forskerne håber derfor at kunne overføre nogle af deres resultater til vores hjemmegalakse.

Magnetiske felter og oprindelsen af ​​stjernedannelse

Når dataene fra NGC 4217 evalueres, forskerne fandt flere bemærkelsesværdige strukturer. Galaksen har en X-formet magnetfeltstruktur, som også er blevet observeret i andre galakser, strækker sig langt udad fra galakseskiven, nemlig over 20, 000 lysår.

Ud over X-formen, holdet fandt en helixstruktur og to store boblestrukturer, også kaldet superbobler. Sidstnævnte stammer fra steder, hvor mange massive stjerner eksploderer som supernovaer, men også hvor der dannes stjerner, der udsender stjernevinde i processen. Forskere har derfor mistanke om en sammenhæng mellem disse fænomener.

"Det er fascinerende, at vi opdager uventede fænomener i hver galakse, når vi bruger radiopolarisationsmålinger, " påpeger Dr. Rainer Beck fra MPI for Radio Astronomy i Bonn, en af ​​forfatterne til undersøgelsen. "Her i NGC 4217, det er enorme magnetiske gasbobler og et helixmagnetfelt, der spiraler opad i galaksens glorie."

Analysen afslørede desuden store sløjfestrukturer i magnetfelterne langs hele galaksen. "Dette er aldrig blevet observeret før, " forklarer Yelena Stein. "Vi har mistanke om, at strukturerne er forårsaget af stjernedannelse, fordi på disse punkter udstødes stof udad."

Billedet viser magnetfeltstrukturer

Til deres analyse, forskerne kombinerede forskellige metoder, der gjorde dem i stand til at visualisere galaksens ordnede og kaotiske magnetfelter både langs sigtelinjen og vinkelret på den. Resultatet var et omfattende billede af strukturerne.

For at optimere resultaterne, Yelena Stein kombinerede dataene vurderet ved hjælp af radioastronomi med et billede af NGC 4217, der blev taget i det synlige lysområde. Billedet kan downloades på hjemmesiden. "Visualisering af dataene var vigtigt for mig, " understreger Stein. "For når du tænker på galakser, magnetiske felter er ikke det første, der kommer til at tænke på, selvom de kan være gigantiske og vise unikke strukturer. Billedet formodes at flytte magnetfelterne mere i fokus."