De magnetiske felter i vandmandsgalaksen JO206

Et internationalt hold af astronomer har fået ny indsigt i de fysiske forhold, der hersker i gashalen af ​​såkaldte vandmandsgalakser. De er særligt interesserede i de parametre, der fører til dannelsen af ​​nye stjerner i halen uden for galakseskiven. De analyserede, for eksempel, styrken og orienteringen af ​​magnetfelterne i galaksen JO206.

Ancla Müller og professor Ralf-Jürgen Dettmar fra Ruhr-Universität Bochum beskriver deres resultater sammen med professor Christoph Pfrommer og Dr. Martin Sparre fra Leibniz Institut for Astrofysik i Potsdam samt kolleger fra INAF—italiensk nationale institut for astrofysik i Padua, Selargius og Bologna i tidsskriftet Natur astronomi fra 26. oktober 2020.

Stærke magnetiske felter

Vandmænds galakser er galakser, der falder ind i midten af ​​en galaksehob, så bevægelsen skubber den interstellare gas i den modsatte retning. Dette resulterer i dannelsen af ​​en hale, hvilket giver disse galakser deres vandmand-lignende udseende og deraf deres navn. Et hold ledet af Bianca Poggianti, en af ​​forfatterne til det aktuelle papir fra INAF, havde vist i tidligere undersøgelser, at stjerner kan dannes i vandmænds galaksers gashaler. At magnetiske felter i galakser kan bidrage til stjernedannelse er velkendt. Imidlertid, det er endnu ikke fastslået, om dette også er tilfældet i vandmændshalers forædlede gas, som er svære at studere på grund af deres lave lysstyrke.

Holdet ledet af Ancla Müller har nu taget et første skridt i retning af at løse dette problem. Forskerne analyserede den magnetiske feltstruktur af galaksen JO206. De har vist, at ikke kun galakseskiven har et stærkt magnetfelt, men også gashalen. "I betragtning af den usædvanligt høje andel af polariseret stråling, vi kan konkludere, at feltet er justeret meget præcist langs halen, " forklarer Ancla Müller.

Computersimuleringer giver en mulig forklaring

Ved hjælp af computersimuleringer, gruppen konstruerede et scenarie, der kan forklare de usædvanlige parametre:"Mens vandmandsgalaksen flyver gennem galaksehoben, dets magnetfelt omslutter galaksen som en kappe og forstærkes yderligere og udjævnes af den høje galaksehastighed og køleeffekter, " forklarer Christoph Pfrommer. Denne proces kunne forstærke magnetfeltet i JO206 og også generere den høje andel af polariseret stråling.

På baggrund af simuleringen, forskerne udviklede følgende teori:JO206 falder med høj hastighed ind i centrum af galaksehoben, så magnetfelterne interagerer og varme vinde fra mediet mellem galakserne fører til ophobninger af plasma. En procentdel af plasmaet kondenserer på de ydre lag af gashalen, hvor det blandes med det resterende stof. "Dette ville give nok materiale til stjernedannelse, " siger Ancla Müller. "Det skulle være fascinerende at se, om dette billede kan bekræftes af yderligere målinger på andre objekter."

"For at verificere de hypoteser, der er foreslået af observationerne af vandmandsgalaksen JO206, observerer vi andre galakser med lignende haler ved hjælp af radioteleskoper i Australien, Sydafrika og USA, " konkluderer Poggianti. "Observationen af ​​JO206's magnetfelt er den første og hidtil eneste undersøgelse af sin art i en vandmandsgalakse. Vi har brug for flere observationer for at forstå, om det opdagede fænomen er almindeligt eller usædvanligt. Dette vil også give os mulighed for at forstå, hvilken forbindelse der eksisterer mellem magnetfeltet og stjernedannelsen uden for galakseskiverne."