Новая трехмерная карта поможет разгадать давние космические загадки

Новое исследование создало трехмерную карту магнитного поля в небольшом секторе галактики Млечный Путь, прокладывая путь для будущих открытий, которые улучшат наше понимание происхождения и эволюции Вселенной.

Ведущий исследователь д-р Арис Трицис из Научно-исследовательской школы астрономии и астрофизики (ANU Research School of Astronomy and Astrophysics, RSAA) сказал, что это было первое исследование для томографического измерения напряженности магнитного поля нашей галактики.

«Наша работа прокладывает путь для будущих открытий, касающихся эволюции Млечного пути, образования звезд и планет и ранних стадий нашей Вселенной», — говорят исследователи.

Магнитное поле галактики и космическая пыль действуют как завеса, скрывающая излучение на ранних стадиях нашей Вселенной — явление, известное как космический микроволновый фон — и мешающая ученым тестировать космологические модели для эволюции Вселенной.

Для сравнения, 15 мкг (микрогаусс), обычно измеряемые в межзвездной среде — как показано на рисунке выше — в 10 миллионов раз меньше силы магнита на холодильнике. Несмотря на то, что оно (магнитное поле) имеет небольшое значение и охватывает десятки или сотни световых лет, оно чрезвычайно важен для всех процессов, упомянутых в этой статье.

«Теперь у нас есть средства для картирования силы магнитного поля для всех областей нашей галактики, что позволяет нам лучше понять эволюцию Вселенной», — говорят ученые.

«Настоящая работа является доказательством того, что такое амбициозное исследование осуществимо. Наш следующий шаг — создать первую полную трехмерную карту магнитного поля галактики и изучить все другие астрофизические процессы, которые зависят от него».

Астрономы обнаружили, что сила магнитного поля галактики была намного выше, чем считалось ранее. «Большинство моделей, которые предсказывают силу магнитного поля нашей галактики для каждого местоположения и расстояния от Солнца, основаны на наблюдениях, которые не могут исследовать магнитное поле в трех измерениях», — говорят они.

Кроме того, исследование было важным шагом в понимании того, как космические лучи сверхвысоких энергий проходят через нашу галактику.

Космические лучи — это очень энергетические частицы, некоторые с энергией, намного превышающей то, что могут достигнуть созданные человеком ускорители.

«Понимая структуру и силу магнитного поля, мы можем повысить наши шансы найти местоположения источников этих чрезвычайно энергичных частиц, и мы можем исследовать новую физику при экстремальных энергиях». Исследование опубликовано в Астрофизическом Журнале (The Astrophysical Journal).

Aris Tritsis et al. Magnetic Field Tomography in Two Clouds toward Ursa Major Using H i Fibers, The Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847/1538-4357/ab037d