Neseniai apžvelgėme labai neįprastą žemėlapio tipą - „Faraday Sky“. Kaip ir visos galaktikos, mūsiškiai turi magnetinę „asmenybę“, tačiau tik ta paslaptis, kur šie laukai atsiranda ir kaip jie yra sukurti. Tyrėjai visada manė, kad juos sukūrė mechaniniai procesai, vykstantys Žemės viduje ir Saulėje. Dabar naujas tyrimas suteiks mokslininkams dar geresnį supratimą apie galaktikos magnetinių laukų struktūrą, matomą visoje mūsų galaktikoje.
Komanda, vadovaujama Makso Plancko astrofizikos instituto (MPA), surinko savo informaciją ir sudarė ją teoriniais modeliavimais, kad būtų sukurtas dar vienas išsamus magnetinio dangaus žemėlapis. Kaip aiškina NRL gydytojas Tracy Clarke'as, tyrimo grupės narys: „Šių naujų metodų taikymo esmė yra ta, kad šis projektas vienija daugiau nei 30 tyrėjų, vykdančių 26 skirtingus projektus ir daugiau nei 41 000 matavimų danguje. Gauta duomenų bazė yra lygi viso dangaus apipilimui šaltiniais, kuriuos skiria kampas nuo dviejų pilnų mėnulių. “ Šis milžiniškas duomenų kiekis suteikia naują „viso dangaus“ vaizdą, kuris leis mokslininkams kuo tiksliau išmatuoti Paukščių Tako magnetinę struktūrą.
Ką gi naujo „šiame“ žemėlapyje? Šį kartą mes žiūrėsime į kiekį, vadinamą Faradėjaus gyliu - idėja, priklausanti nuo regėjimo linijos informacijos, išdėstytos ant magnetinių laukų. Jis buvo sukurtas sujungus daugiau nei 41 000 pavienių matavimų, kurie vėliau buvo sujungti naudojant naują vaizdo rekonstravimo metodą. Šiuo atveju visi MPA tyrėjai yra naujosios informacijos lauko teorijos disciplinos specialistai. Tracy Clarke, dirbantis NRL Nuotolinio stebėjimo skyriuje, priklauso tarptautinių radijo astronomų komandai, kuri teikė duomenų bazės radijo stebėjimus. Tai yra magnetizmas didžiuliu mastu ... ir suteikia net mažiausius magnetinius požymius, kurie mokslininkams leis geriau suprasti galaktikos dujų turbulencijos prigimtį.
Faradėjaus efekto samprata nėra nauja. Mokslininkai stebėjo ir išmatavo šiuos laukus praėjusį pusantro šimtmečio. Tik kaip tai daroma? Kai poliarizuota šviesa praeina pro įmagnetintą terpę, poliarizacijos plokštuma slenka ... procesas, žinomas kaip Faradėjaus sukimasis. Sukimosi dydis parodo lauko kryptį ir stiprumą, taigi ir jo savybes. Poliarizuota šviesa sklinda ir iš radijo šaltinių. Naudojant skirtingus dažnius, tokiu alternatyviu būdu galima išmatuoti ir Faradėjaus sukimąsi. Sujungdami visus šiuos unikalius matavimus, tyrėjai gali įgyti informacijos apie vieną kelią per Pieno kelią. Norint dar labiau sustiprinti „didelį vaizdą“, reikia rinkti informaciją iš įvairių šaltinių - poreikį užpildė 26 skirtingi stebėjimo projektai, kurių metu buvo surinkti 41 330 individualių matavimų. Kad gautumėte tokio dydžio užuominą, kuri bus apie vieną radijo šaltinį viename kvadratiniame dangaus laipsnyje!
Net esant tokiam gyliui, pietiniame danguje vis dar yra sričių, kuriose buvo katalogizuoti tik keli matavimai. Norėdami užpildyti spragas ir pateikti realistiškesnį vaizdą, tyrėjai „turi atlikti interpoliaciją tarp esamų duomenų taškų, kuriuos jie užfiksavo“. Tačiau dėl šio tipo duomenų kyla tam tikrų tikslumo problemų. Nors galite manyti, kad tikslesni matavimai turėtų didžiausią įtaką žemėlapiui, mokslininkai nėra visiškai tikri, koks patikimas gali būti bet kuris matavimas - ypač kai juos gali paveikti juos supanti aplinka. Tokiu atveju tiksliausi matavimai ne visada būna aukščiausi žemėlapio taškuose. Kaip ir Heisenbergas, su matavimų gavimo procesu susijęs netikrumas, nes šis procesas yra toks sudėtingas. Tik viena maža klaida gali sukelti didžiulį žemėlapio turinio iškraipymą.
MPA parengto algoritmo dėka mokslininkai, susidūrę su vaizdais, gali pasitikėti šių tipų sunkumais. Algoritme, vadinamame „išplėstiniu kritiniu filtru“, naudojami įrankiai iš naujų disciplinų, žinomų kaip informacijos lauko teorija - loginis ir statistinis metodas, taikomas laukams. Iki šiol jis pasirodė esąs veiksmingas klaidų pašalinimo metodas ir netgi įrodė, kad yra naudingas kitoms mokslo sritims, tokioms kaip medicina ar geografija, įvairialypėms vaizdų ir signalų apdorojimo priemonėms.
Nors šis naujas žemėlapis yra puikus asistentas tiriant mūsų pačių galaktiką, jis padės paruošti kelią tyrėjams, tiriantiems ir ekstragalaktinius magnetinius laukus. Kadangi ateitis pateiks naujų tipų radijo teleskopus, tokius kaip LOFAR, eVLA, ASKAP, MeerKAT ir SKA, žemėlapis bus pagrindinis Faradėjaus efekto matavimo šaltinis - tai leis mokslininkams atnaujinti vaizdą ir toliau suprasti mūsų kilmės kilmę. galaktikos magnetiniai laukai.
Originalus istorijos šaltinis: Karinių jūrų laivų tyrimų laboratorijos naujienos.
