Kortlægning af Mælkevejens magnetfelt i 3D

Vi er alle meget fortrolige med begrebet Jordens magnetfelt. Det viser sig, at de fleste genstande i rummet har magnetiske felter, men det er ret vanskeligt at måle dem. Astronomer har udviklet en genial måde at måle Mælkevejens magnetiske felt ved hjælp af polariseret lys fra interstellare støvkorn, der retter sig ind efter de magnetiske feltlinjer. En ny undersøgelse har påbegyndt denne kortlægningsproces og har kortlagt et område, der dækker, hvad der svarer til 15 gange fuldmånen.

Mange mennesker vil huske eksperimenter i skolen med jernspåner og stangmagneter for at afsløre deres magnetfelt. Det er dog ikke helt så let at fange Mælkevejens magnetfelt. Den nye metode til at måle marken er afhængig af de små støvkorn, som gennemtrænger rummet mellem stjernerne.

Støvkornene svarer i størrelse til røgpartikler, men de er ikke sfæriske. Ligesom en båd forvandler sig selv til strømmen, har støvpartiklernes lange akse en tendens til at flugte med det lokale magnetfelt. Mens de gør, udsender de en glød i samme frekvens som den kosmiske baggrundsstråling, og det er denne, astronomerne har tunet ind på.

Ikke kun gløder partiklerne, men de absorberer også stjernelys, der passerer gennem dem ligesom polariserende filtre. Polariseringen af ​​lys er velkendt for fotografer, der måske bruger polariserende filtre til at gøre himlen mørkere og håndtere refleksioner. Fænomenet polarisering refererer til udbredelsen af ​​lys. Når den bevæger sig gennem et medium, transporterer den energi fra et sted til et andet, men på vejen viser den bølgelignende egenskaber.

Bølgenaturen består af vekslende forskydninger af det medium, som de rejser igennem (forestil dig en bølge i vand). Forskydningen er ikke altid den samme som kørselsretningen; nogle gange er det parallelt og andre gange er det vinkelret. Ved polarisering er forskydningen begrænset til kun én retning.

I partiklerne i det interstellare rum fanger de polariserende egenskaber magnetfeltet og polariserer lyset, der rejser gennem dem, og afslører detaljerne i det magnetiske felt. Ligesom de er på Jorden, er magnetfeltlinjer af afgørende betydning for galaktisk evolution. De regulerer stjernedannelsen, former strukturen af ​​en galakse og ligesom gigantiske galaktiske floder former og dirigerer gasstrømmen rundt i galaksen.

Forskere fra Inter-University Institute for High Energies i Belgien brugte PASIPHAE-undersøgelsen - et internationalt samarbejde til at udforske magnetfeltet fra polariseringen i interstellart støv - til at starte processen. De målte polariseringen af ​​mere end 1.500 stjerner, som dækkede et område af himlen, der ikke var mere end 15 gange så stor som fuldmånen.

Holdet brugte derefter data fra Gaia astrometri-satellitten og en ny algoritme til at kortlægge de magnetiske felter i galaksen i den del af himlen. Undersøgelsen er publiceret i tidsskriftet Astronomy &Astrophysics .

Det er første gang, at et stort projekt har forsøgt at kortlægge Mælkevejens gravitationsfelt. Det vil tage noget tid at færdiggøre den fulde kortlægning, men når den er fuldført, vil den give stor indsigt, ikke bare i galaksernes magnetfelt, men i galaksernes udvikling på tværs af universet.

Flere oplysninger: V. Pelgrims et al., Det første gradskala-stjernelys-polarisationsbaserede tomografikort over det magnetiserede interstellare medium, Astronomy &Astrophysics (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202349015

Journaloplysninger: Astronomi og astrofysik

Leveret af Universe Today