Pola magnetyczne w halo Drogi Mlecznej mają strukturę toroidalną i rozciągają się w promieniu od 6000 lat świetlnych do 50 000 lat świetlnych od centrum galaktyki. Słońce znajduje się około 30 000 lat świetlnych od nas. Źródło: NAOC
Astrofizycy odkryli duże toroidy magnetyczne w… droga MlecznaKorona, która wpływa na propagację promieni kosmicznych i fizykę przestrzeni międzygwiazdowej. Ich badania, oparte na kompleksowych danych dotyczących rotacji Faradaya, ujawniają, że toroidy te rozciągają się po całej galaktyce, potwierdzając obecność dużych toroidalnych pól magnetycznych.
Pochodzenie i ewolucja kosmicznych pól magnetycznych to od dawna nierozwiązana kwestia na pograniczu badań astronomii i astrofizyki, która została wybrana jako jeden z głównych obszarów badawczych dla kilku głównych światowej klasy radioteleskopów, w tym Square Kilometre Array. SKA) jest w budowie. Identyfikacja wielkoskalowych struktur pola magnetycznego w Drodze Mlecznej od dziesięcioleci stanowi główne wyzwanie dla wielu astronomów na całym świecie.
Odkrycie toroidów magnetycznych
W nowym badaniu opublikowanym w the Dziennik astrofizyczny 10 maja dr Jun Xu i profesor Jinlin Han z Narodowych Obserwatoriów Astronomicznych Chińskiej Akademii Nauk (NAOC) odkryli masywne toroidy magnetyczne w halo Drogi Mlecznej, które mają fundamentalne znaczenie dla propagacji promieni kosmicznych i stanowią kluczowe ograniczenia dla procesy fizyczne w ośrodku międzygwiazdowym i ich pochodzenie. Kosmiczne pola magnetyczne.
Profesor Hahn, czołowy naukowiec w tej dziedzinie badań, był w stanie zidentyfikować struktury pola magnetycznego wzdłuż ramion spiralnych dysku galaktycznego w ramach długoterminowego projektu mającego na celu pomiar polaryzacji pulsarów i efektów Faradaya. W 1997 roku odkrył uderzającą symetrię antyfaradaya dla kosmicznych źródeł radiowych na niebie w odniesieniu do współrzędnych naszej Galaktyki Drogi Mlecznej, co sugeruje, że pola magnetyczne w halo Drogi Mlecznej mają toroidalną strukturę pola z odwróconymi kierunkami pola magnetycznego poniżej i powyżej płaszczyzny galaktycznej.
Wyzwania w pomiarach pól magnetycznych
Jednak określenie rozmiaru tych pierścieni lub siły ich pól magnetycznych od dziesięcioleci było dla astronomów trudnym zadaniem. Podejrzewali, że asymetria w rozkładzie na niebie efektów Faradaya ze źródeł radiowych może być spowodowana jedynie przez ośrodek międzygwiazdowy w pobliżu Słońca, ponieważ pulsary i niektóre emitujące radio NEO, które znajdują się bardzo blisko Słońca, wykazują spójne efekty Faradaya z asymetrią. Kluczem jest pokazanie, czy pola magnetyczne w rozległej koronie galaktycznej mają taką toroidalną strukturę poza obwodem Słońca.
Innowacyjne metody badawcze
W swoich badaniach profesor Hahn w innowacyjny sposób zaproponował, że rotację Faradaya ośrodka międzygwiazdowego w pobliżu Słońca można obliczyć na podstawie pomiarów sporej liczby pulsarów, z których część została niedawno uzyskana za pomocą Sferycznego Teleskopu Radiowego z Pięćset Aperturami ( FAST), wkład można następnie odjąć od pomiarów kosmicznego tła źródeł. Wszystkie dane dotyczące pomiarów rotacji Faradaya z ostatnich 30 lat zebrał dr Shaw.
Analizując dane, naukowcy odkryli, że asymetria w pomiarach rotacji Faradaya wynikająca z ośrodka w halo galaktycznym występuje na całym niebie, od centrum do antycentrum naszej Galaktyki Drogi Mlecznej, co oznacza, że toroidalne pola magnetyczne, takie jak te dziwne symetrie mają ogromne rozmiary, istnieją w promieniu od 6000 do 50 000 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej.
Wnioski i skutki
Badanie to znacznie pogłębiło naszą wiedzę na temat fizyki Drogi Mlecznej i stanowi kamień milowy w badaniach kosmicznych pól magnetycznych.
Odniesienie: „Masywne pierścienie magnetyczne w halo Drogi Mlecznej” J. Shaw i J.L. Han, 10 maja 2024 r., Dziennik astrofizyczny.
doi: 10.3847/1538-4357/ad3a61