Για εκατοντάδες χρόνια, οι αστρονόμοι μελετούσαν τον νυχτερινό ουρανό σε μια προσπάθεια να κατανοήσουν τις δυνάμεις που διαμορφώνουν το σύμπαν. Μία από τις πιο σημαντικές, αλλά αόρατες δυνάμεις μέσα στον Γαλαξία μας είναι το μαγνητικό του πεδίο. Τώρα, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Κάλγκαρι παράγουν την πιο ξεκάθαρη εικόνα αυτής της κρυφής δομής.
«Χωρίς μαγνητικό πεδίο, ο γαλαξίας θα κατέρρεε μόνος του λόγω της βαρύτητας», δήλωσε ο Μπράουν, καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Κάλγκαρι.
«Πρέπει να γνωρίζουμε πώς μοιάζει τώρα το μαγνητικό πεδίο του γαλαξία, ώστε να μπορέσουμε να δημιουργήσουμε ακριβή μοντέλα που να προβλέπουν πώς θα εξελιχθεί».
Αυτό το μήνα, ο Brown και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν δύο μελέτες στο The Astrophysical Journal και στο Astrophysical Journal Supplement Series. Η δουλειά τους εισάγει ένα σημαντικό νέο σύνολο δεδομένων που θα μπορούν να χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι σε όλο τον κόσμο, μαζί με ένα νέο μοντέλο που εξηγεί πώς το μαγνητικό πεδίο του Γαλαξία μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου.
Χαρτογράφηση του μαγνητικού πεδίου του Γαλαξία
Για να πραγματοποιήσει την έρευνα, η ομάδα βασίστηκε σε ένα νέο τηλεσκόπιο στο Dominion Radio Astrophysical Observatory στη Βρετανική Κολομβία, μια εγκατάσταση που διευθύνεται από το Εθνικό Συμβούλιο Ερευνών του Καναδά. Το όργανο επιτρέπει στους επιστήμονες να ερευνούν τον βόρειο ουρανό σε ένα ευρύ φάσμα ραδιοσυχνοτήτων.
«Η ευρεία κάλυψη πραγματικά σας επιτρέπει να λάβετε μια λεπτομερή περιγραφή της δομής του μαγνητικού πεδίου», δήλωσε η Δρ Anna Ordog, PhD, επικεφαλής συγγραφέας της πρώτης μελέτης.
Οι παρατηρήσεις έγιναν μέρος της Global Magneto-Ionic Medium Survey (GMIMS), μιας διεθνούς προσπάθειας που επικεντρώθηκε στη χαρτογράφηση του μαγνητικού πεδίου του Γαλαξία με άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύνολο δεδομένων υψηλής ποιότητας που παρέχει στους επιστήμονες μια σαφέστερη εικόνα του αόρατου μαγνητικού περιβάλλοντος του γαλαξία
Παρακολούθηση της περιστροφής Faraday στο διάστημα
Οι ερευνητές συνέλεξαν τα δεδομένα μετρώντας ένα φαινόμενο που ονομάζεται περιστροφή Faraday, το οποίο συμβαίνει όταν τα ραδιοκύματα ταξιδεύουν μέσα από περιοχές γεμάτες με ηλεκτρόνια και μαγνητικά πεδία.
“Μπορείτε να το σκεφτείτε σαν διάθλαση. Ένα καλαμάκι σε ένα ποτήρι νερό φαίνεται κυρτό λόγω του τρόπου με τον οποίο το φως αλληλεπιδρά με την ύλη”, δήλωσε η Rebecca Booth, υποψήφια διδάκτορας που συνεργάζεται με τον Brown και επικεφαλής συγγραφέας της δεύτερης μελέτης. «Η περιστροφή Faraday είναι μια παρόμοια έννοια, αλλά αλληλεπιδρά με ηλεκτρόνια και μαγνητικά πεδία στο διάστημα με ραδιοκύματα».
Αναλύοντας αυτές τις αλλαγές στα ραδιοκύματα, η ομάδα μπόρεσε να βρει κρυμμένες μαγνητικές δομές σε όλο τον γαλαξία.
Μια περίεργη μαγνητική ανατροπή στον Τοξότη
Μία από τις πιο εκπληκτικές ανακαλύψεις περιλαμβάνει έναν βραχίονα Τοξότη, μια περιοχή του Γαλαξία όπου το μαγνητικό πεδίο φαίνεται να βρίσκεται σε αντίθετες κατευθύνσεις.
«Αν κοιτάξετε τον γαλαξία από ψηλά, το συνολικό μαγνητικό πεδίο πηγαίνει δεξιόστροφα», είπε ο Μπράουν. “Αλλά, στον Τοξότη, πηγαίνει αριστερόστροφα. Δεν καταλάβαμε πώς έγινε η μετάβαση. Στη συνέχεια, μια μέρα, η Άννα βρήκε κάποιες πληροφορίες και είπα, “ΟΜΓ, αντίστροφη κλίση!”
Ο Booth αργότερα επέκτεινε τα ευρήματα του Ordog χρησιμοποιώντας πρόσφατα δεδομένα.
“Η δουλειά μου παρουσιάζει ένα νέο τρισδιάστατο μοντέλο της αντίθεσης του μαγνητικού πεδίου. Από τη Γη, θα εμφανιζόταν ως διαγώνιες που παρατηρούμε στα δεδομένα”, εξηγεί ο Booth.
Η ανακάλυψη δίνει στους ερευνητές μια σημαντική νέα ιδέα για την κρυφή μαγνητική αρχιτεκτονική του Γαλαξία μας και θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς εξελίσσονται οι γαλαξίες με την πάροδο του χρόνου.
