Spyruoklinis magnetinis laukas, apgaubiantis aplink Oriono molekulinį debesį. Atvaizdo kreditas: NRAO / AUI / NSF Padidinti
Astronomai šiandien (ketvirtadienį, sausio 12 d.) Paskelbė, kas gali būti pirmasis spiralinio magnetinio lauko atradimas tarpžvaigždinėje erdvėje, apvyniotas kaip gyvatė aplink dujų debesį Oriono žvaigždyne.
„Galite galvoti apie šią struktūrą kaip apie milžinišką, magnetinį„ Slinky “, apvyniotą aplink ilgą, į pirštus panašų tarpžvaigždinį debesį“, - sakė Timothy Robishaw, Kalifornijos universiteto Berkeley universiteto astronomijos magistrantas. „Magnetinio lauko linijos yra tarsi ištemptos guminės juostos; įtampa išstumia debesį į gijinę formą. “
Astronomai ilgai tikėjosi rasti konkrečius atvejus, kai magnetinės jėgos daro tiesioginę įtaką tarpžvaigždinių debesų formai, tačiau, pasak Robishaw, „teleskopai iki šiol nebuvo įvykdyti šioje užduotyje“.
Išvados pateikia pirmuosius įrodymus apie magnetinio lauko struktūrą aplink gijinės formos tarpžvaigždinį debesį, žinomą kaip Oriono molekulinis debesis.
Šiandien JAV UB Berkeley astronomijos profesoriaus Robishaw ir Carlo Heileso pranešimas buvo pristatytas per Amerikos astronomijos draugijos susirinkimą Vašingtone, D.C.
Tarpžvaigždiniai molekuliniai debesys yra žvaigždžių gimtinės, o Oriono molekuliniame debesyje yra du tokie žvaigždžių lopšeliai - vienas dirže, o kitas Oriono žvaigždyno kalavijuje. Tarpžvaigždiniai debesys yra tankūs regionai, įterpti į daug mažesnio tankio išorinę terpę, tačiau „tankūs“ tarpžvaigždiniai debesys pagal Žemės standartus yra puikus vakuumas. Derinant su magnetinėmis jėgomis, tai yra didelis šių debesų dydis, kuris sukuria pakankamai gravitacijos, kad juos būtų galima susieti, kad būtų žvaigždės.
Astronomai kurį laiką žinojo, kad daugelis molekulinių debesų yra gijinės struktūros, kurių formos, kaip įtariama, yra išraižytos pusiausvyros tarp gravitacijos jėgos ir magnetinių laukų. Kurdami teorinius šių debesų modelius, dauguma astrofizikų juos traktavo kaip sferas, o ne į pirštus panašius siūlus. Tačiau 2000 m. Paskelbtas teorinis gydymas. Jasonas Fiege'as ir Ralphas Pudritzas iš McMasterio universiteto pasiūlė, kad tinkamai gydant, gijiniai molekuliniai debesys turėtų rodyti spiralinį magnetinį lauką aplink ilgąją debesies ašį. Tai yra pirmasis stebimas šios teorijos patvirtinimas.
„Išmatuoti magnetinius laukus kosmose yra labai sunki užduotis, - teigė Robishaw, - nes laukas tarpžvaigždinėje erdvėje yra labai silpnas ir dėl to, kad yra sistemingų matavimo efektų, kurie gali duoti klaidingus rezultatus“.
Magnetinio lauko, nukreipto į Žemę ar toliau nuo jos, parašas yra žinomas kaip Zeemano efektas ir stebimas kaip radijo dažnio linijos suskaidymas.
„Analogija būtų tada, kai nuskaitysi radijo ratuką ir ta pati stotis bus atskirta maža tuščia vieta“, - aiškino Robishaw. „Tuščios vietos dydis yra tiesiogiai proporcingas magnetinio lauko stiprumui toje vietoje, kur stotis transliuojama.“
Signalas, šiuo atveju, per radijo skaitiklį perduodamas 1420 MHz dažniu tarpžvaigždiniu vandeniliu - paprasčiausiu ir gausiausiu visatos atomu. Siųstuvas yra 1750 šviesos metų atstumu nuo „Orion“ žvaigždyno.
Antena, gavusi šias radijo transliacijas, yra Nacionalinio mokslo fondo „Žaliojo banko“ teleskopas (GBT), kurį valdo Nacionalinė radijo astronomijos observatorija. Teleskopas, kurio aukštis yra 148 metrai (485 pėdos) ir kurio indas yra 100 metrų (300 pėdų) skersmens, yra Vakarų Virdžinijoje, kur 13 000 kvadratinių mylių buvo atidėta kaip Nacionalinė radijo rami zona. Tai leidžia radijo astronomams stebėti radijo bangas, sklindančias iš kosmoso, netrukdant žmogaus skleidžiamiems signalams.
Naudodamiesi GBT, Robishaw ir Heiles stebėjo radijo bangas išilgai skilčių per Oriono molekulinį debesį ir nustatė, kad magnetinis laukas pasuko savo kryptimi, nukreipdamas į žemę viršutinėje debesies pusėje ir tolyn nuo jos apačioje. Jie naudojo ankstesnius žvaigždžių šviesos stebėjimus norėdami patikrinti, kaip yra nukreiptas prieš debesį esantis magnetinis laukas. (Neįmanoma gauti informacijos apie tai, kas vyksta už debesies, nes debesis yra toks tankus, kad nei optinė šviesa, nei radijo bangos negali prasiskverbti pro jį.) Sujungus visus turimus matavimus, nuotraukoje atsirado kamščiatraukio raštas, apvyniojamas aplink debesį. .
„Šie rezultatai mane nepaprastai sužavėjo dėl daugelio priežasčių“, - teigė Robishaw. „Tai yra spiralinio lauko struktūros mokslinis rezultatas. Tuomet atliekamas sėkmingas matavimas: Tokio tipo stebėjimas yra labai sunkus. Teleskopu prireikė daugybės valandų, kad suprastum, kaip šis milžiniškas indas reaguoja į poliarizuotas radijo bangas, kurios yra magnetinio lauko ženklas. “
Šių tyrimų rezultatai Robishawui ir Heilesui leido manyti, kad GBT yra ne tik nepakartojamas tarp didelių radijo teleskopų, skirtų matuoti magnetinius laukus, bet ir vienintelis, galintis patikimai aptikti silpnus magnetinius laukus.
Heilesas perspėjo, kad yra vienas galimas stebimo magnetinio lauko struktūros paaiškinimas: Laukas gali būti apvyniotas aplink debesies priekį.
„Tai labai tankus objektas“, - sakė Heilesas. „Taip pat atsitinka labai didelės smūgio bangos, susidariusios, kai daugybė žvaigždžių sprogo kaimyniniame Eridanuso žvaigždyne, tuščiavidurio apvalkalo viduje“.
Jis sakė, kad ta smūgio banga būtų nešusi magnetinį lauką, kol jis nepasieks molekulinio debesies! Magnetinio lauko linijos būtų ištemptos per debesies paviršių ir apvyniotos aplink šonus. Tokios konfigūracijos parašas būtų labai panašus į tai, ką matome dabar. Tai, kas mus tikrai įtikina, kad tai yra spiralinis laukas, yra tas, kad atrodo, kad lauko debesų kampas visu lauko kampu yra pastovus.
Tačiau situaciją galima išsiaiškinti atlikus tolesnius tyrimus. Robishaw ir Heiles planuoja išplėsti savo matavimus šiame ir kituose debesyse naudodamiesi GBT. Jie taip pat bendradarbiaus su kolegomis iš Kanados, naudodami žvaigždžių šviesą, kad išmatuotų lauką visame šio ir kitų debesų paviršiuje.
„Tikimės pateikti pakankamai įrodymų, kad suprastume tikrąją šio magnetinio lauko struktūrą“, - sakė Heilesas. „Aiškus supratimas yra būtinas norint iš tikrųjų suprasti procesus, kuriais molekuliniai debesys sudaro žvaigždes Paukščių Tako galaktikoje.“
Tyrimą rėmė Nacionalinis mokslo fondas.
