Spirālveida galaktikas ir ikoniska forma. Tie tiek izmantoti produktu logotipos un daudzās citās vietās. Mēs pat dzīvojam vienā. Un, lai arī tas var šķist acīmredzami, kā viņi, rotējot, iegūst savu formu, tas tā nav.
Zinātnieki joprojām ir neizpratnē par spirālveida galaktikām un to, kā tās iegūst savu formu, ar elegantām, ar zvaigznēm pilnām rokām. Astronomi, kas strādā ar SOFIA, Stratosfēras infrasarkanās astronomijas observatoriju, pēta magnētisko lauku lomu, novērojot citas spirālveida galaktikas, nevis mūsu pašu. Nesen SOFIA zinātnieki novēroja M77 galaktiku, kas pazīstama arī kā NGC 1068, un prezentēja to rezultātus jaunā pētījumā.
Jaunā pētījuma nosaukums ir “SOFIA / HAWC + izseko magnētiskos laukus NGC 1068”, un tas tiks publicēts Astrophysical Journal. Galvenais autors ir Enrique Lopez-Rodriguez, Universitāšu Kosmosa pētījumu asociācijas zinātnieks NASA Ames pētījumu centra SOFIA zinātnes centrā.
"Magnētiskie lauki nav redzami, taču tie var ietekmēt galaktikas evolūciju," paziņojumā presei sacīja Lopess-Rodrigess. "Mums ir diezgan laba izpratne par to, kā gravitācija ietekmē galaktisko struktūru veidošanos, bet mēs tikai sākam mācīties magnētisko lauku lomu."
M77 ir spirālveida galaktika, kas atrodas aptuveni 47 miljonu gaismas gadu attālumā. Tā ir spirālveida galaktika, kurai nav ierobežojumu, kaut arī joslu nevar redzēt redzamā gaismā. Tam ir aktīvs galaktikas kodols, kas arī nav redzams redzamā gaismā, un tajā atrodas supermasīvs melnais caurums (SMBH), kas ir divreiz lielāks nekā Sgr A *, SMBH Piena Ceļa centrā. M77 ir lielāks nekā Piena Ceļš: tas ir aptuveni 85 000 gaismas gadu rādiusā, un Piena Ceļš ir aptuveni 53 000. M77 ir aptuveni 300 miljardi zvaigžņu, bet Piena ceļš ir no 250 līdz 400 miljardiem.
M 77 ir tuvākā lielformāta spirālveida galaktika ar gan spilgtu aktīvo galaktisko kodolu (AGN), gan ar gaišo cirkulāro kodolu zvaigžņu burtu.
M 77 spirālveida rokas ir intensīvas zvaigžņu veidošanās zonas, ko sauc par zvaigžņu sprādzieniem. Neredzamās magnētiskā lauka līnijas stingri seko spirālveida pleciem, lai arī mūsu acis tos neredz. Bet SOFIA var, un to esamība atbalsta plaši izplatītu teoriju, kas izskaidro, kā šie ieroči iegūst savu formu. To sauc par “blīvuma viļņu teoriju”.
Pirms blīvuma viļņu teorijas izstrādes 1960. gadu vidū bija problēmas izskaidrot spirālveida ieročus galaktikā. Atbilstoši “tinumu problēmai” spirālveida sviras pazūd tikai pēc dažām orbītām un nav atšķiramas no pārējās galaktikas.
Šis ir ātrs video, kurā parādīta likvidācijas problēma.
Blīvuma viļņu teorija saka, ka paši ieroči ir atsevišķi no zvaigznēm un gāzēm un putekļiem, kas pārvietojas caur blīvuma viļņiem. Rokas ir pašas blīvuma viļņu redzamās daļas, un zvaigznes pārvietojas viļņos un no tiem. Tātad ieroči nav pastāvīgas struktūras, kas veidotas no zvaigznēm, kaut arī tas izskatās.
Šis ir īss video, kurā parādīts, kā blīvuma viļņi veido spirālveida galaktikās.
SOFIA novērojumi liecina, ka magnētiskā lauka līnijas stiepjas visā garumā pāri rokām - 24 000 gaismas gadu attālumā. Saskaņā ar pētījumu gravitācijas spēki, kas palīdzēja izveidot galaktikas spirāles formu, saspiež magnētiskos laukus, kas atbalsta blīvuma viļņu teoriju.
"Šī ir pirmā reize, kad mēs redzam magnētiskos laukus, kas ir saskaņoti tik lielos mērogos ar pašreizējām zvaigznes piedzimšanas spirāles rokās," sacīja Lopess-Rodriquezs. “Vienmēr ir aizraujoši iegūt novērojumus, kas atbalsta teorijas.”
Magnētiskā lauka līnijas galaktikās ir ļoti grūti novērot, un SOFIA jaunākais instruments to ļauj. To sauc par HAWC + vai augstas izšķirtspējas gaisa platjoslas kameru Plus. HAWC + darbojas tālajā infrasarkanajā telpā, lai novērotu putekļu graudus, kas ir perpendikulāri M77 magnētiskā lauka līnijām. Tas ļauj astronomiem secināt pamatā esošā magnētiskā lauka formu un virzienu.
M 77 ir daudz potenciālu traucējumu, piemēram, izkliedēta redzamā gaisma un augstas enerģijas daļiņu starojums, taču tālu infrasarkanais starojums tos neietekmē. SOFIA spēja redzēt 89 mikronu viļņa garumā ļauj tai skaidri redzēt putekļu graudus. HAWC + ir arī attēlveidošanas polarimetrs - ierīce, kas mēra un interpretē polarizēto elektromagnētisko enerģiju.
Šis pētījums attiecas tikai uz vienu spirālveida galaktiku, tāpēc darāmā ir vēl vairāk. Nav skaidrs, kā magnētiskā lauka līnijām varētu būt nozīme citu galaktiku, ieskaitot neregulārus, struktūrā. Bet izskatās, ka šī komanda ir izstrādājusi šo galaktiku izpētes metodi.
Kā viņi saka sava darba noslēgumā: “Šeit uzrādītie rezultāti kopā ar mūsu iepriekšējiem pētījumiem par M 82 un NGC 253 (Jones et al. 2019) sniedz pierādījumus tam, ka FIR (Far-Infrared) polarimetrija var būt vērtīgs rīks magnētiskā lauka struktūras izpētei ārējās galaktikās, īpaši reģionos ar lielu optisko dziļumu. ”
Vairāk:
- Paziņojums presei: Kā veidot spirālveida galaktiku
- Pētniecības raksts: SOFIA / HAWC + izseko magnētiskos laukus NGC 1068
- HAWC +
- Žurnāls Kosmoss: Mesjērs 77 - spirālveida galaktika Cetus A
