Астрономия

Галактика с магнитными петлями

Магнитное поле пронизывает внешний гало галактики в течение тысяч световых лет.

NGC 4631 виден с края. Галактический диск (розовый) и структура магнитного поля (синий и зеленый), простирающегося за пределы диска в обширный ореол галактики. (Bild: J. English / Jansky-VLA / S. Mora-Partiarroyo et al. / Mayall 4-m-Teleskop / M. Patterson R. Walterbos / A. Miskolczi)

Международная исследовательская группа во главе с Bonner MPIfR изучила поляризованное радиоизлучение галактики NGC4631 с помощью радиотелескопа VLA. Впервые исследователи смогли обнаружить однородное магнитное поле на масштабах в несколько тысяч световых лет во внешнем диапазоне гало и обнаружили инверсии в крупномасштабном магнитном поле в виде гигантских магнитных петель. Это подчеркивает важность крупномасштабных динамо для формирования регулярных магнитных полей в спиральных галактиках. Однородные магнитные поля в диапазоне гало также могут быть связующим звеном с межгалактическими магнитными полями и помочь разгадать тайну их происхождения.

NGC 4631, также известный как «китовая галактика» из-за своего внешнего вида, находится на расстоянии 25 миллионов световых лет от Земли в направлении созвездия Гончих (Canes Venatici). С диаметром около 80000 световых лет он немного меньше нашего Млечного Пути. Эта галактика была открыта сэром Уильямом Гершелем в 1787 году. Она имеет значительно меньшую эллиптическую галактику, NGC 4627, в качестве компаньона.

Наблюдения поляризованного радиоизлучения NGC 4631 с помощью очень большой матрицы Карла Дж. Янского (VLA) показывают однородные магнитные поля, которые простираются намного выше и ниже диска галактики. «Впервые у нас есть свидетельство крупномасштабного непрерывного магнитного поля далеко в гало спиральной галактики с выпрямленными силовыми линиями на протяжении тысяч световых лет. Мы даже видим закономерность изменения магнитного поля в гало », - говорит Марита Краузе, ученый из Института радиоастрономии им. Макса Планка (MPIfR) в Бонне и контактное лицо для настоящей публикации.

Полученная напряженность поля в четыре микрогаусса для магнитного поля в гало удивительно высока; она сравнима с напряженностью поля регулярных магнитных полей в дисках галактик. Для международной команды астрономов в рамках исследовательского проекта «Континуум Халос в окрестных галактиках - обзор EVLA» (CHANG-ES) изображение предлагает крупномасштабное непрерывное магнитное поле, усиленное эффектом динамо в галактике и в форме гигантские магнитные петли выступают вертикально над диском галактики. Проект CHANG-ES возглавляет Джудит Ирвин из Университета Квинс, Онтарио, Канада.

«На данный момент мне кажется, как в притче о слепых и слоне. В любой попытке понять магнитное поле по-разному, мы приходим к другому выводу о его физической природе. Тем не менее наши модели предполагают, что линии магнитного поля скручены в виде спирали от спиральных рукавов», - говорит Ричард Хенриксен, также из Университета Квинса.

Результаты были получены путем объединения радионаблюдений с VLA в различных конфигурациях для одновременного отображения крупномасштабных структур и мелких деталей в NGC 4631. Анализ наблюдаемого радиоизлучения галактики показывает как силу магнитных полей, так и их ориентацию.

Теперь у исследователей есть методика определения линий магнитного поля, которая может применяться к другим галактикам, чтобы выяснить, являются ли такие смежные магнитные поля нормальными в гало галактик и в какой форме они возникают. Эти расширенные магнитные поля в гало также должны быть связующим звеном с межгалактическими магнитными полями, помогая понять их происхождение, которое все еще вызывает недоумение.

Back to top button