Kudos znanstvenicima Instituta Max Planck i međunarodnog tima radioastronoma za nevjerojatno detaljnu novu kartu magnetskih polja naše galaksije! Ova jedinstvena karta neba nadmašila je svoje prethodnike i omogućava nam uvid u strukturu magnetskog polja Mliječnog puta izvan svega što smo do sada vidjeli. U čemu je tako poseban? Pokazuje nam kvalitetu poznatu kao Faradayeva dubina - koncept koji djeluje duž određene linije vida. Za izradu karte prikupljeni su podaci iz 41.000 mjerenja prikupljenih novom tehnikom rekonstrukcije slike. Sada možemo vidjeti ne samo glavnu strukturu galaktičkih polja, već i manje očite značajke poput turbulencije u galaktičkom plinu.
Dakle, što točno znači nova takva karta? Sve galaksije posjeduju magnetska polja, ali njihov izvor je misterija. Do sada možemo samo pretpostaviti da se javljaju zbog dinamo procesa ... gdje se mehanička energija pretvara u magnetsku energiju. Ova vrsta stvaranja je potpuno normalna pojava i događa se ovdje, na Zemlji, Suncu, pa čak i u manjem obimu poput radio-ručnog pokretača ili farada-svjetiljke! Pokazujući nam gdje se nalaze strukture magnetskog polja na Mliječnom putu, možemo bolje razumjeti galaktičke dinamo.
Posljednjih stoljeća i pol znali smo o Faradayevoj rotaciji, a znanstvenici je koriste za mjerenje kozmičkih magnetskih polja. Ta se radnja događa kada polarizirana svjetlost prolazi kroz magnetizirani medij i ravnina polarizacije se okreće. Količina zavoja ovisi o snazi i smjeru magnetskog polja. Promatrajući rotaciju možemo dalje razumjeti svojstva interventnih magnetskih polja. Radio astronomi okupljaju i ispituju polariziranu svjetlost iz udaljenih radio izvora koji prolaze kroz našu galaksiju na putu prema nama. O Faradayevom efektu tada se može suditi mjerenjem polarizacije izvora na različitim frekvencijama. Međutim, ta mjerenja mogu nam reći samo o jednoj stazi kroz Mliječni put. Da biste vidjeli stvari u cjelini, treba znati koliko je izvora razasuto po vidljivom nebu. Tu je međunarodna skupina radio-astronoma igrala važnu ulogu. Dokazali su podatke iz 26 različitih projekata koji su dali ukupno 41.300 preciznih izvora - u prosjeku oko jednog radio izvora po kvadratnom stupnju neba.
Iako to zvuči kao bogatstvo informacija, to još uvijek nije dovoljno. Postoje ogromna područja, posebno na južnom nebu gdje postoje samo nekoliko mjerenja. Zbog nedostatka podataka, moramo interpolirati između postojećih podataka, što stvara vlastite probleme. Prvo, točnost varira i preciznija mjerenja trebala bi pomoći. Također, astronomi nisu baš sigurni koliko pouzdano može biti jedno mjerenje - samo moraju uzeti svoje najbolje nagađanje na temelju podataka koje imaju. Ipak, postoje i drugi problemi. Postoje mjerne nesigurnosti zbog složene prirode procesa. Mala se greška može povećati desetostruko, a to bi moglo zamotati kartu ako se ne popravi. Da bi riješili ove probleme, znanstvenici u MPA razvili su novi algoritam snimanja slika, nazvan "prošireni kritični filter". U svom stvaranju tim koristi alate pružene novom disciplinom poznatom kao teorija informacijskog polja - moćan alat koji spaja logičke i statističke metode s primijenjenim poljima i spaja ih s netočnim informacijama. Ovo novo djelo je uzbudljivo jer se može primijeniti i na druga mjesta snimanja i obrade signala u alternativnim znanstvenim poljima.
"Pored detaljne Faradayeve karte dubina (Sl. 1), algoritam pruža i kartu nesigurnosti (Sl. 2). Neizvjesnosti su znatno veće, posebno u galaktičkom disku i u manje dobro promatranom području oko južnog nebeskog pola (donji desni kvadrant). " kaže ekipa. „Da bismo bolje istaknuli strukture u galaktičkom magnetskom polju, na slici 3 (gore) učinak galaktičkog diska uklonjen je tako da su slabije karakteristike iznad i ispod galaktičkog diska vidljivije. To otkriva ne samo upadljivu vodoravnu traku plinskog diska našeg Mliječnog Puta na sredini slike, već i da se čini da su smjerovi magnetskog polja suprotni iznad i ispod diska. Analogna promjena smjera također se događa između lijeve i desne strane slike, od jedne strane središta Mliječne staze do druge. "
Dobra vijest je da se čini da je teorija galaktičkog dinamova na mjestu. Predvidio je simetrične strukture, a nova karta to odražava. U ovoj su projekciji magnetska polja postrojena paralelno s ravninom galaktičkog diska u spirali. Ovaj smjer je suprotan iznad i ispod diska, a promatrane simetrije na Faradayevoj karti proizlaze iz našeg mjesta unutar galaktičkog diska. Ovdje vidimo i velike i male strukture povezane s turbulentnim, dinamičnim plinskim strukturama Mliječnog Puta. Ovaj novi algoritam karte također ima sjajnu bočnu liniju ... karakterizira raspodjelu veličina tih struktura. Veći su konačniji od manjih, što je normalno za turbulentne sustave. Ovaj se spektar može zatim uporediti s računalnim modelima dinamike - što omogućava zamršeno ispitivanje galaktičkih dinamovih modela.
Ova nevjerojatna nova karta više je nego samo jedno lijepo lice u astronomiji. Davanjem informacija o ekstragalaktičkim magnetskim poljima omogućavamo projektima radio-teleskopa kao što su LOFAR, eVLA, ASKAP, Meerkat i SKA da se podignu na nove visine. S ovim će doći još veća ažuriranja Faradayeva neba i otkriti tajnu podrijetla galaktičkih magnetskih polja.
Izvorni izvor priče: Max Planck Institut za vijesti iz astrofizike. Za daljnje čitanje: poboljšana karta galaktičkog neba Faraday ”. Kartu preuzmite OVDJE
