Et første glimt af vores galaksers magnetfelt i 3D
Takket være nye sofistikerede teknikker og state-of-the-art faciliteter er astronomi trådt ind i en ny æra, hvor himlens dybde endelig kan tilgås. Ingredienserne i vores kosmiske hjem, Mælkevejsgalaksen – stjerner, gas, magnetfelter – kan langt om længe kortlægges i 3D.
Rummet mellem stjerner er beskidt. Den er fyldt med små støvkorn, hvoraf de fleste i størrelse svarer til røgen fra en cigaret. Kornene er ikke sfæriske, og som et resultat har deres lange akse en tendens til at flugte med eventuelle lokale galaktiske magnetfelter. Disse støvkorn udsender også en polariseret glød i de samme frekvenser som den kosmiske mikrobølgebaggrund – "asken" fra Big Bang – og forurener således vores syn på de tidligste øjeblikke i universets liv.
De absorberer også noget af det stjernelys, der passerer gennem dem, ligesom et polaroidfilter ville gøre det, og præger information om de magnetiske felter, inden for hvilke de lever, på polariseringen af det fremkommende lys. Polarisering er en egenskab ved lysstråler, som angiver en karakteristisk retning, de har, altid vinkelret på den retning, lyset udbreder sig i rummet.
Magnetiske felter er uhyre vigtige for udviklingen af vores galakse, regulerer dannelsen af nye stjerner, former galaktiske strukturer og forvandler gasstrømme til kosmiske acceleratorer, der er stærkere end CERN.
Polariseringen af stjernelys er så nøglen:den rummer informationen om galaksens altafgørende magnetfelter, og det er "støvkluden", der kan hjælpe os med at rense vores syn på det tidlige univers - hvis bare vi kunne observere nok af det, og studere det i dybden, for at udtrække al information, det bærer.
Dette er præcis omfanget af PASIPHAE-undersøgelsen, et internationalt samarbejde mellem Institute of Astrophysics of FORTH (IA-FORTH) og University of Crete i Grækenland, IUCAA i Indien, South African Astronomical Observatory, California Institute of Technology i USA, og Universitetet i Oslo i Norge. PASIPHAE har til formål at måle polariseringen af millioner af stjerner over store dele af himlen. Og nu kan vi få et første glimt af mulighederne i denne ambitiøse bestræbelse.
Et team af forskere, ledet af Dr. Vincent Pelgrims (tidligere PASIPHAE postdoc ved IA-FORTH og nu Marie Curie-stipendiat ved Inter-university Institute for High Energies ved ULB i Belgien) har demonstreret styrken af PASIPHAE data og rekonstruktion teknik ved hjælp af observationer taget med dets forløberinstrument, RoboPol-polarimeteret, der opererer ved Skinakas-observatoriet i Grækenland i løbet af de sidste 10 år.
Forskerne målte polariseringen af mere end 1.500 stjerner på en del af himlen næsten 15 gange arealet af fuldmånen, kombinerede dem med afstande målt for hver stjerne af ESA's Gaia-satellit og en sofistikeret algoritme, de har udviklet og kortlagt med hidtil uset opløsning af magnetfelterne i den retning af himlen.
"Det er første gang, at et så stort volumen af det galaktiske magnetfelt er blevet rekonstrueret i tre dimensioner med så fin opløsning," siger Dr. Pelgrims. "Vi fandt adskillige støvskyer i denne region af galaksen, og vi var i stand til for første gang at bestemme deres afstande - ud til tusindvis af lysår - såvel som deres polarimetriske egenskaber, hvilket afslører det magnetiske felt, der gennemsyrer disse skyer."
Holdet udgiver dette første højopløselige tomografiske kort over det galaktiske magnetfelt over et betydeligt område af himlen, som de præsenterer i dag (23. april) i tidsskriftet Astronomy &Astrophysics .
"Dette repræsenterer en stor præstation i retning af en tredimensionel kortlægning af Mælkevejen og dens magnetfelt," siger prof. Vasiliki Pavlidou fra universitetet på Kreta og tilknyttet fakultet for IA-FORTH og medforfatter af publikationen. "Strukturen af det galaktiske magnetfelt er i øjeblikket ikke godt begrænset.
"Dette hæmmer fremskridt inden for adskillige forskningsområder, såsom studiet af de kosmiske stråler med ultrahøj energi. Potentialet ved en sådan 3D-kortlægning kan føre til gennembrud i alle domæner forbundet med det galaktiske magnetfelt er betydeligt."
"I vores papir har vi kun ridset overfladen af de muligheder, der ligger forude," siger prof. Konstantinos Tassis, også fra universitetet på Kreta og tilknyttet fakultet for IA-FORTH, medforfatter af publikationen og hovedefterforsker af PASIPHAE-projektet.
"Forestil dig sådan et kort - men for det meste af himlen. Dette 3D-atlas over galaksens magnetfelt vil blive en realitet i løbet af de næste par år ved hjælp af de dedikerede instrumenter WALOPs, der vil begynde at kortlægge polariseringen af stjerner i himlen i år."
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 Foundation for Research and Technology - Hellas
Varme artikler
-
Telemedicin via satellit forbedrer plejen ved astronautlandingerTempus Pro, en bærbar monitor for vitale tegn, der er i stand til telemedicin via satellit, hjælper læger ved ESA-astronautlandinger. Thomas Pesquet var den første, der gavnede efter sin Proxima-missi -
Billede:Saturns B -ringtoppeKredit:NASA/JPL/SSI Mens vinter-OL er i fuld gang i PyeongChang, Sydkorea, og mange vintersportfanatikere tager til sneklædte bjerge for at få deres spænding på pisterne i denne skisæson, denne dr -
Nyligt opdaget komet set under 2020 total solformørkelse(venstre) LASCO C2-kameraet på ESA/NASA SOHO-observatoriet viser kometen C/2020 X3 (SOHO) i nederste venstre hjørne. (højre) Et sammensat billede af den totale solformørkelse den 14. december, 2020, b -
Hvordan du kan hjælpe videnskabsmænd med at studere atmosfæren på JupiterEt billede af Juno-rumfartøjets 22. kredsløb omkring Jupiter viser området tæt på planetens nordpol. Der er en enorm mangfoldighed i farverne og formerne på disse hvirvler (orkanlignende storme). Fors
- Ammoniaksyntese gjort let med 2-D katalysator
- Mod selvgendannende elektroniske enheder med lange DNA-molekyler
- Kan byer blive klogere på ekstremt vejr?
- Australien kan udvande ulovlige skovlove - her er hvorfor det er en dårlig idé
- Ny indsigt i livets oprindelse
- Udvikling af sprogkundskaber i hjemmet kræver stærk motivation, undersøgelse viser