Spiralinės galaktikos yra ikonų forma. Jie naudojami produktų logotipuose ir visose kitose vietose. Mes net gyvename viename. Ir nors gali atrodyti akivaizdu, kaip jie sukasi savo formą, tačiau taip nėra.
Mokslininkams vis dar kelia nerimą spiralinės galaktikos ir tai, kaip jos įgyja savo formą, elegantiškos rankos, pilnos žvaigždžių. Astronomai, dirbantys su SOFIA, Stratosferos infraraudonųjų spindulių astronomijos observatorija, tiria, kokį vaidmenį vaidina magnetiniai laukai stebėdami kitas nei mūsų, spiralines galaktikas. Neseniai SOFIA mokslininkai stebėjo M77 galaktiką, dar vadinamą NGC 1068, ir pristatė jų rezultatus naujame tyrime.
Naujas tyrimas pavadinimu „SOFIA / HAWC + seka magnetinius laukus NGC 1068“ ir bus paskelbtas „Astrophysical Journal“. Pagrindinis autorius yra Enrique Lopez-Rodriguez, NASA Ameso tyrimų centro SOFIA mokslo centro Universitetų kosminių tyrimų asociacijos mokslininkas.
„Magnetiniai laukai nematomi, tačiau jie gali įtakoti galaktikos evoliuciją“, - pranešime spaudai sakė Lopezas-Rodriguezas. "Mes gana gerai suprantame, kaip gravitacija veikia galaktikos struktūras, bet mes tik pradedame mokytis magnetinių laukų vaidmens."
M77 yra spiralinė galaktika, nutolusi maždaug už 47 milijonų šviesmečių. Tai yra užribinė spiralinė galaktika, net jei juostos negalima pamatyti matomoje šviesoje. Jame yra aktyvus galaktikos branduolys, kuris taip pat nėra matomas matomoje šviesoje, ir jame yra supermasyvi juodoji skylė (SMBH), dvigubai masyvesnė už Sgr A *, SMBH, esančią Pieno kelio centre. M77 yra didesnis nei Paukščių Takas: jo spindulys yra apie 85 000 šviesmečių, o Paukščių Tako - apie 53 000. M77 turi apie 300 milijardų žvaigždžių, o Pieno kelias - nuo 250 iki 400 milijardų.
„M 77“ yra artimiausia grandiozinės formos spiralinė galaktika, turinti ir ryškų aktyvųjį galaktikos branduolį (AGN), ir šviečiantį žiedinį branduolio žvaigždės sprogimą.
„M 77“ spiralinėse rankose pilna intensyvaus žvaigždžių formavimo sričių, vadinamų žvaigždžių sprogimais. Nematomos magnetinio lauko linijos atidžiai seka spiralines puses, nors mūsų akys jų nemato. Tačiau SOFIA gali ir jų egzistavimą palaiko plačiai paplitusią teoriją, paaiškinančią, kaip šios ginklai įgauna savo formą. Tai vadinama „tankio bangų teorija“.
Prieš šeštojo dešimtmečio vidurio sukūrus tankio bangų teoriją, iškilo problemų aiškinant spiralinius ginklus galaktikoje. Pagal „apvijų problemą“ spiralinės rankos išnyktų tik po kelių orbitų ir būtų neatskiriamos nuo likusios galaktikos.
Čia yra greitas vaizdo įrašas, kuriame parodyta apvijų problema.
Tankio bangų teorija sako, kad pačios rankos yra atskirtos nuo žvaigždžių, o dujos ir dulkės, sklindančios per tankio bangas. Ginklai yra matoma tankio bangų dalis, o žvaigždės juda į bangas ir iš jų. Taigi ginklai nėra nuolatinės struktūros, pagamintos iš žvaigždžių, net jei tai atrodo.
Čia yra trumpas vaizdo įrašas, kuriame parodyta, kaip tankio bangos sukuria spiralinius ginklus galaktikose.
SOFIA stebėjimai rodo, kad magnetinio lauko linijos driekiasi per rankas, atstumas yra 24 000 šviesmečių. Remiantis tyrimu, gravitacinės jėgos, kurios padėjo sukurti galaktikos spiralės formą, suspaudžia magnetinius laukus, o tai patvirtina tankio bangų teoriją.
„Tai yra pirmas kartas, kai matome magnetinius laukus, suderintus tokiuose dideliuose masteliuose, su dabartinėmis žvaigždžių gimimo spiralinėmis rankomis“, - sakė Lopezas-Rodriquezas. „Visada įdomu turėti stebėjimo įrodymų, patvirtinančių teorijas“.
Magnetinio lauko linijas galaktikose labai sunku pastebėti, o tai padaryti leidžia naujausias SOFIA instrumentas. Jis vadinamas HAWC + arba didelės skiriamosios gebos plačiajuosčio vaizdo kamera „Plus“. HAWC + veikia tolimuoju infraraudonųjų spindulių ryšiu stebint dulkių grūdelius, statomus statmenai M77 magnetinio lauko linijoms. Tai leidžia astronomams nustatyti pagrindinio magnetinio lauko formą ir kryptį.
„M 77“ yra daug galimų trukdžių, pavyzdžiui, išsklaidyta matoma šviesa ir didelės energijos dalelių spinduliuotė, tačiau tolimojo infraraudonųjų spindulių jie neturi. SOFIA sugebėjimas pamatyti 89 mikronų bangos ilgį leidžia aiškiai matyti dulkių grūdelius. HAWC + taip pat yra vaizdo poliarimetras, prietaisas, matuojantis ir aiškinantis poliarizuotą elektromagnetinę energiją.
Šiame tyrime nagrinėjama tik viena spiralinės rankos galaktika, todėl reikia nuveikti dar daugiau. Neaišku, koks gali būti magnetinio lauko linijų vaidmuo kitų galaktikų, įskaitant netaisyklingas, struktūroje. Tačiau panašu, kad ši komanda sukūrė tų galaktikų tyrinėjimo metodą.
Kaip sakoma savo darbo išvadoje, „Čia pateikti rezultatai kartu su ankstesniais M 82 ir NGC 253 tyrimais (Jones ir kt., 2019) pateikia įrodymų, kad FIR (tolimosios infraraudonosios spinduliuotės) poliarimetrija gali būti vertinga priemonė magnetinio lauko struktūros tyrimui išorinėse galaktikose, ypač didelio optinio gylio regionuose. “
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Kaip suformuoti spiralinę galaktiką
- Tyrimo dokumentas: SOFIA / HAWC + seka NGC 1068 magnetinius laukus
- HAWC +
- Žurnalas „Kosmosas“: „Messier 77“ - „Cetus A“ spiralės galaktika
