Kudos oamenilor de știință de la Max Planck Institut și a unei echipe internaționale de radioastronomi pentru o nouă hartă incredibil de detaliată a câmpurilor magnetice ale galaxiei noastre! Această hartă unică a tuturor cerurilor și-a depășit predecesorii și ne oferă o perspectivă asupra structurii câmpului magnetic al Căii Lactee dincolo de orice până acum văzut. Ce este atât de special despre acesta? Ne arată o calitate cunoscută sub numele de profunzimea Faraday - un concept care funcționează de-a lungul unei linii de vedere specifice. Pentru a construi harta, datele au fost topite din 41.000 de măsurători colectate dintr-o nouă tehnică de reconstrucție a imaginii. Acum putem vedea nu numai structura principală a câmpurilor galactice, dar trăsături mai puțin evidente precum turbulența gazelor galactice.
Deci, exact ce înseamnă o nouă hartă de acest fel? Toate galaxiile posedă câmpuri magnetice, dar sursa lor este un mister. De acum, putem doar ghici că apar din cauza proceselor dinamice ... unde energia mecanică este transformată în energie magnetică. Acest tip de creație este perfect normal și se întâmplă aici pe Pământ, Soare, și chiar la o scară mai mică precum un radio cu manivelă - sau o lanternă Faraday! Arătându-ne unde se întâlnesc structuri de câmp magnetic pe Calea Lactee, putem înțelege mai bine dinamul galactic.
În ultimul secol și jumătate, am știut despre rotația Faraday, iar oamenii de știință o folosesc pentru a măsura câmpurile magnetice cosmice. Această acțiune se întâmplă când lumina polarizată trece printr-un mediu magnetizat și planul de polarizare se învârte. Cantitatea de viraj depinde de forța și direcția câmpului magnetic. Prin observarea rotației putem înțelege în continuare proprietățile câmpurilor magnetice intervenite. Astronomii radio adună și examinează lumina polarizată din surse radio îndepărtate care trec prin galaxia noastră în drumul nostru către noi. Efectul Faraday poate fi apoi evaluat prin măsurarea polarizării sursei la diferite frecvențe. Cu toate acestea, aceste măsurători ne pot spune doar despre o singură cale prin Calea Lactee. Pentru a vedea lucrurile în ansamblu, trebuie să știm câte surse sunt împrăștiate pe cerul vizibil. Aici a jucat un rol important grupul internațional de radioastronomi. Au dovedit date din 26 de proiecte diferite, care au oferit un număr mare de 41.300 de surse punctuale - în medie aproximativ o sursă radio pe un grad pătrat de cer.
Deși asta sună ca o mulțime de informații, totuși nu este suficient. Există zone uriașe, în special în cerul sudic, unde există doar câteva măsurători. Din această lipsă de date, trebuie să ne interpolăm între punctele de date existente și asta creează propriile probleme. În primul rând, precizia variază și măsurile mai precise ar trebui să ajute. De asemenea, astronomii nu sunt exact siguri de cât de fiabilă poate fi o singură măsurătoare - trebuie doar să-și asume tot ce este mai bun pe baza informațiilor pe care le au. Cu toate acestea, există alte probleme. Există incertitudini de măsurare datorită naturii complexe a procesului. O mică eroare poate crește de zece ori, iar aceasta ar putea să transforme harta dacă nu este corectată. Pentru a ajuta la remedierea acestor probleme, oamenii de știință de la MPA au dezvoltat un nou algoritm pentru captarea imaginii, denumit „filtru critic extins”. În crearea sa, echipa folosește instrumente furnizate de noua disciplină cunoscută sub denumirea de teoria câmpurilor informaționale - un instrument puternic care îmbină metodele logice și statistice cu câmpurile aplicate și o protejează împotriva informațiilor inexacte. Această nouă lucrare este interesantă, deoarece poate fi aplicată și în alte locații de procesare a imaginilor și de procesare a semnalelor din alte domenii științifice.
„Pe lângă harta detaliată a profunzimii Faraday (Fig. 1), algoritmul oferă o hartă a incertitudinilor (Fig. 2). Mai ales în discul galactic și în regiunea mai puțin observată din jurul polului celest sud (cadranul din dreapta jos), incertitudinile sunt semnificativ mai mari. " spune echipa. „Pentru a sublinia mai bine structurile câmpului magnetic galactic, în figura 3 (de mai sus) efectul discului galactic a fost eliminat, astfel încât caracteristicile mai slabe de deasupra și de sub discul galactic sunt mai vizibile. Acest lucru dezvăluie nu numai banda vizibilă orizontală a discului de gaz din Calea Lactee a noastră din mijlocul imaginii, ci și că direcțiile câmpului magnetic par opuse deasupra și de sub disc. O schimbare analogă de direcție are loc, de asemenea, între laturile din stânga și din dreapta imaginii, de la o parte a centrului Căii Lactee la cealaltă. "
Vestea bună este că teoria dinamicii galactice pare să fie vizibilă. A prezis structuri simetrice și noua hartă o reflectă. În această proiecție, câmpurile magnetice sunt aliniate paralel cu planul discului galactic într-o spirală. Această direcție este opusă deasupra și sub disc și simetriile observate din harta Faraday apar din locația noastră în cadrul discului galactic. Aici vedem atât structuri mari, cât și mici, legate între ele cu structurile turbulente, dinamice de gaz ale Calea Lactee. Acest nou algoritm de hartă are o linie laterală excelentă, de asemenea ... caracterizează distribuția dimensiunilor acestor structuri. Cele mai mari sunt mai definitive decât cele mai mici, ceea ce este normal pentru sistemele turbulente. Acest spectru poate fi apoi stivuit pe modele de dinamică computerizate - permițând testarea complexă a modelelor din dinamica galactică.
Această nouă hartă incredibilă este mai mult decât o altă față drăguță în astronomie. Oferind informații despre câmpurile magnetice extragalactice, permitem proiectelor radio-telescop precum LOFAR, eVLA, ASKAP, Meerkat și SKA să se ridice la noi înălțimi. Cu aceasta vor veni și mai multe actualizări la Cerul Faraday și vor dezvălui misterul originii câmpurilor magnetice galactice.
Sursa de poveste originală: Max Planck Institut pentru Astrofizică Comunicat de presă. Pentru lectură suplimentară: o hartă îmbunătățită a cerului galactic Faraday ”. Descarcă harta AICI.
