Изучение магнитного поля в центре Млечного Пути
Исследование, измеряющее магнитное поле вблизи центра Млечного Пути, помогает расшифровать точную астрофизическую динамику в центре нашей галактики.
Центр нашей галактики — это космическая лаборатория экстремальных условий, где гравитация, магнитные поля и турбулентные потоки газа создают хаотичную, но увлекательную динамику. Несмотря на относительную близость (всего 26 000 световых лет от Земли), процессы, происходящие в сердце Млечного Пути, остаются загадкой. Одной из ключевых областей для изучения этих процессов является Центральная молекулярная зона (ЦМЗ), где сосредоточены гигантские облака газа и пыли, мощные магнитные поля и интенсивное звездообразование.
Особый интерес представляет регион Стрелец C (Sgr C) — динамически активная зона, где переплетаются холодные молекулярные облака, горячие ионизированные пузыри и загадочные радионити. Чтобы раскрыть секреты этой области, группа ученых, включая Роя Чжао из Института космологической физики им. Кавли, провела детальные измерения магнитного поля с помощью летающей обсерватории SOFIA. Их работа, опубликованная в Astrophysical Journal, проливает свет на взаимодействие магнитных полей с окружающей средой и помогает понять, как формируются радионити и звезды в экстремальных условиях галактического центра.
Для изучения магнитного поля в Sgr C ученые использовали поляризованное инфракрасное излучение межзвездной пыли. Частицы пыли, выстраиваясь вдоль силовых линий магнитного поля, действуют как крошечные компасы, и их излучение становится поляризованным. Наблюдения проводились на длине волны 214 микрометров с помощью стратосферной обсерватории SOFIA, которая до своего закрытия в 2022 году позволяла избегать помех земной атмосферы.
Ключевые открытия
Магнитное поле и расширяющийся пузырь ионизированного газа
Исследователи обнаружили, что магнитное поле окружает гигантский пузырь горячего газа, который, вероятно, был создан мощными звездными ветрами от массивных молодых звезд. Эти звезды, включая звезды Вольфа-Райе, разогревают и ионизируют газ, формируя структуру, похожую на расширяющуюся оболочку.
Радионити и пересоединение магнитных полей
Одно из самых важных открытий — подтверждение гипотезы о том, что радионити (тонкие структуры, испускающие радиоизлучение) образуются из-за пересоединения магнитных полей. Этот процесс, аналогичный явлениям в солнечной короне, ускоряет электроны до околосветовых скоростей, создавая наблюдаемые нитевидные структуры.
Взаимодействие звездообразования и магнитных полей
Исследование показало, как магнитные поля влияют на распределение газа и звездообразование. В Sgr C магнитное поле сдерживает и направляет движение вещества, что может либо подавлять, либо усиливать рождение новых звезд в зависимости от локальных условий.
Значение для астрофизики
Результаты работы имеют далеко идущие последствия. Они помогают объяснить механизмы формирования радионитей, которые встречаются не только в Млечном Пути, но и в других галактиках. Изучение магнитных полей в Sgr C дает ключи к пониманию динамики галактических центров, где сверхмассивные черные дыры и звездные скопления создают экстремальные условия.
Кроме того, методы, использованные в исследовании, могут быть применены для анализа других регионов галактики, где магнитные поля играют важную роль.
Следующим шагом станет изучение Sgr C на других длинах волн, чтобы охватить не только холодные, но и теплые области газа. Это позволит построить полную картину взаимодействия магнитных полей с различными компонентами межзвездной среды. Кроме того, новые инструменты (например, JWST и SKA), помогут уточнить данные и открыть новые детали этой сложной космической головоломки.