Ученые впервые нанесли на карту одну из «костей» галактики Млечный Путь.
Эта кость представляет собой длинную плотную нить холодного газа в самой плотной части одного из спиральных рукавов галактики. Его длина составляет около 195 световых лет; карта, полученная с помощью самолета Стратосферной обсерватории для инфракрасной астрономии (SOFIA), дает нам первую полную картину магнитных полей в нем.
Результат не оправдывает ожиданий. Магнитные поля не выровнены по длине кости, а более хаотичны, а среднее магнитное поле не параллельно и не перпендикулярно кости. По словам исследователей, это может помочь нам лучше понять не только структуру спиральных галактик, но и их звездообразование.
«До SOFIA было трудно отображать магнитные поля с высоким разрешением по всей кости», — сказал астрофизик Ян Стивенс из Вустерского государственного университета, штат Массачусетс.
«Теперь мы можем получить так много независимых измерений направления магнитного поля в этих костях, что позволяет нам по-настоящему вникнуть в важность магнитного поля в этих массивных нитевидных облаках».
Ученые впервые идентифицировали одну из костей Млечного Пути еще в 2013 году; с тех пор они нашли в общей сложности 18 таких галактических костей. Наша галактика в настоящее время имеет довольно низкую скорость звездообразования, около трех солнечных масс в год; однако то звездообразование, которое действительно имеет место, обычно происходит в этих так называемых костях.
Как ваши кости являются самой плотной частью ваших рук, так и галактические кости являются самой плотной частью рук Млечного Пути. Определяющими свойствами этих костей являются то, что они должны быть по крайней мере в 50 раз длиннее своей ширины, а также располагаться близко и в основном параллельно галактической плоскости.
Астрономы также провели тщательные измерения их размера, массы, температуры, высоты и плотности.
Однако магнитные поля указанных костей были плохо ограничены. Стивенс и его команда использовали SOFIA, модифицированный Боинг, который летает над стратосферой Земли, чтобы избежать инфракрасных помех, для измерения 10 костей. Первым из них является G47.
«Магнитные поля… потенциально могут задавать скорость, с которой звезды формируются в облаке. звезды», — сказал Стивенс.
«Отображая ориентацию полей, мы можем оценить относительную важность магнитного поля по сравнению с гравитацией, чтобы количественно определить, насколько сильно магнитные поля влияют на процесс звездообразования».
Команда использовала SOFIA для наблюдения за инфракрасным светом, излучаемым пылью в G47. Несферические пылинки выстраиваются вдоль направления магнитного поля, что можно обнаружить по поляризации излучаемого ими инфракрасного света. Исследователи могут использовать эту поляризацию для отображения ориентации силовых линий магнитного поля в пространстве.
Исследование показало, что магнитные поля иногда, но часто не перпендикулярны центру кости. Те области с перпендикулярными магнитными полями, как правило, являются наиболее плотными областями — с наиболее активным звездообразованием.
В других регионах магнитные поля либо параллельны, либо выровнены случайным образом. В этих областях магнитное поле кажется наиболее сильным против гравитационного коллапса костей; Исследователи заявили, что области звездообразования являются самыми слабыми против гравитационного коллапса.
Это говорит о том, что магнитные поля играют роль в предотвращении разрушения кости G47 и формировании кости в областях с более высокой плотностью. Однако магнитные поля в областях с более низкой плотностью сложны и запутаны, и роль, которую играет магнитное поле, неясна.
Поскольку G47 был всего лишь первым в серии углубленных исследований магнитных полей галактических костей, оставшаяся работа может помочь разрешить эту загадку. Первый взгляд, конечно, заинтриговал.
