Астрономы построили 3D-карту магнитного поля одного из рукавов Млечного Пути
Наука

Астрономы построили 3D-карту магнитного поля одного из рукавов Млечного Пути

12 января 2024 года, 10:27

Команда астрономов создала уникальную трехмерную карту магнитного поля внутри одного из спиральных рукавов Млечного Пути. Речь идет о рукаве Стрельца, который располагается на расстоянии приблизительно шести тысяч световых лет от Солнца. В новом исследовании было отчетливо показано, что магнитные поля в спиральных ветвях значительно отличаются от средних значений по всей Галактике. Авторы полагают, что дальнейшее картографирование позволит лучше объяснить природу и эволюцию как самого Млечного Пути, так и других галактик.

Глобальное магнитное поле Галактики играет жизненно важную роль в формировании областей звездообразования, таких как спиральные рукава и гигантские молекулярные облака. Считается, что именно эти галактические мегаструктуры являются местом рождения большинства звезд в Млечном Пути, а значит, они же внесли определенный вклад в создание нашей собственной Солнечной системы.

Однако текущие знания ученых о структуре магнитного поля в галактической плоскости на разных расстояниях существенно ограничены — дело в том, что измерения, которые используются для составления карт магнитного поля, содержат лишь общие сведения вдоль линии видимости. «До сих пор все наблюдения магнитных полей внутри Млечного Пути приводили к очень ограниченной модели, которая была однородной повсюду и в значительной степени соответствовала форме диска самой галактики», — объяснил доцент кафедры наук о Земле и астрономии Токийского университета Ясуо Дои.

В этой связи команда астрономов решила составить более детальную карту галактического магнитного поля с трехмерным изображением. В качестве объекта исследования авторы выбрали рукав Стрельца, который находится между рукавом Центавра и рукавом Ориона. Так, в частности, были изучены пять отдельных облаков и проанализированы их поляриметрические данные в зависимости от расстояния.

Для этого авторы задействовали данные с телескопов в Университете Хиросимы, измеряющих поляризованный свет, и телескопа Gaia, который специализируется на измерении расстояний до звезд. Ученые выяснили, что доминирующее магнитное поле в рукаве Стрельца значительно отличается от плоскости галактики.

«Магнитные поля, связанные с каждым облаком, демонстрируют плавное пространственное распределение в пределах наблюдаемых областей в масштабах менее 10 ПК. Углы положения, спроецированные на плоскость неба, измеренные от галактического севера к востоку, для облаков в порядке возрастания расстояния составляют 135°, 46°, 58°, 150°, и 40°, с погрешностями в несколько градусов. Примечательно, что эти позиционные углы значительно отклоняются от направления, параллельного плоскости Галактики», — говорится в статье.

Причем если в предыдущих моделях магнитное поле показывалось в значительной степени однородным, то новые данные демонстрируют, что, хотя линии магнитного поля в спиральных рукавах действительно отчасти совпадают с галактикой в целом, в небольших масштабах они растянуты на различные расстояния. Это происходит из-за ряда астрофизических явлений, например, сверхновых и звездных ветров.

Авторы добавили, что магнитные поля Галактики примерно в 100 тысяч раз слабее магнитного поля Земли. Несмотря на это, на протяжении длительного времени газ и пыль в межзвездном пространстве ускоряются этими полями, что объясняет наличие областей звездообразования. Это открытие подразумевает, что дальнейшее картографирование позволит лучше объяснить природу и эволюцию Млечного Пути и других галактик. По словам Дои, команда продолжит наблюдения, чтобы построить более совершенные модели структур галактического магнитного поля.