Вчені — магнітне поле галактики раптово змінилося

Астрономи виявили першу галактику, яка має регулярним великомасштабним магнітним полем, напрямок якого змінюється в декількох місцях.

Такий висновок вдалося зробити на основі спостережень поляризації радіовипромінювання об’єкта. Результати можна використовувати для перевірки гіпотез про генерації галактичних магнітних полів та їх зв’язку з міжгалактичними. Стаття опублікована в журналі Astronomy & Astrophysics.

Магнітне поле існує як всередині галактик, так і в просторі між ними. Проте його вивчення на таких масштабах важко, так як його величина мала, через що існує мало способів оцінки. В результаті досі не побудовано повноцінних моделей генерації магнітних полів галактиками, а їх взаємозв’язок з міжгалактичними полями погано відома.

Спіральна галактика NGC 4631, також відома як галактика Кит, за розміром трохи поступається Чумацькому Шляху, розташована на відстані близько 5 мегапарсек і видно з ребра. Раніше астрономи вже з’ясували, що в гало NGC 4631 силові лінії магнітного поля переважно орієнтовані перпендикулярно площині галактики, проте структура поля детально досліджена не була. Зокрема, залишалося невідомим, має магнітне поле регулярною структурою або хаотичною.

Астрономи з Австралії, Німеччини, Канади, Франції та США за участю Мариты Крузе (Marita Krause) з Інституту радіоастрономії Товариства Макса Планка вивчили об’єкт за допомогою масиву радіотелескопів VLA і з’ясували структуру поля. Виявилося, що поле в гало з обох сторін від диска галактики в цілому регулярно, але при цьому спостерігаються області з його протилежним напрямком. Виміряна індукція виявилася дорівнює чотирьом микрогауссам, що надзвичайно багато для поля далеко в гало галактики.

Інформація про полі була отримана завдяки ефекту Фарадея, який полягає в обертанні площини поляризації випромінювання в зовнішньому магнітному полі. Вчені вимірювали частку поляризованого випромінювання і фарадеевскую глибину, яка показує ступінь фарадеевского обертання вздовж променя зору. Вимірювання цієї величини — єдиний спосіб прояснення структури поля, так як вона зануляется або часто змінює знак у випадку хаотичного поля, але накопичується до великих за модулем значень у разі регулярного.

«Це перший приклад ситуації, коли однозначно реєструється великомасштабне магнітне поле (когерентне, як його називають астрономи) далеко в гало спіральної галактики, причому його силові лінії збудовані вздовж одного напрямку на протязі тисяч світлових років, — пояснює Крузе. — Більше того, ми бачимо переміняється закономірним чином напрямок цього поля».

Отримані результати стали одним з рідкісних впевнених підтверджень моделі генерації магнітного поля за допомогою динамо-механізму галактичного масштабу. Згідно цієї теорії повинно виникати спиралевидное магнітне поле, структура якого представляє собою продовження спіральних гілок диска.

   
Наука і технології