Kudos Maksima Planka institūta zinātniekiem un starptautiskai radioastronomu komandai par neticami detalizētu jauno mūsu galaktikas magnētisko lauku karti! Šī unikālā visu debesu karte ir pārspējusi savus priekšgājējus un sniedz mums ieskatu Piena ceļa magnētiskā lauka struktūrā, kas pārsniedz visu līdz šim redzēto. Kas šajā īpašā ir tik īpašs? Tas mums parāda kvalitāti, kas pazīstama kā Faraday dziļums - jēdziens, kas darbojas pa noteiktu redzes līniju. Lai izveidotu karti, dati tika apvienoti no 41 000 mērījumiem, kas savākti ar jaunu attēla rekonstrukcijas paņēmienu. Tagad mēs varam redzēt ne tikai galveno galaktisko lauku struktūru, bet arī mazāk acīmredzamas pazīmes, piemēram, turbulenci galaktikas gāzē.
Tātad, ko tieši nozīmē jauna šāda veida karte? Visām galaktikām ir magnētiskie lauki, taču to avots ir noslēpums. Šobrīd mēs varam tikai uzminēt, ka tie rodas dinamo procesu dēļ ... kad mehāniskā enerģija tiek pārveidota par magnētisko enerģiju. Šāda veida radīšana ir pilnīgi normāla parādība un notiek šeit, uz Zemes, Saules un pat mazākā mērogā, piemēram, ar radio darbināmu radioaparatūru - vai Faraday lukturīti! Parādot mums, kur notiek magnētiskā lauka struktūras Piena Ceļā, mēs varam labāk izprast galaktiku dinamiku.
Pēdējo pusotru gadsimtu mēs esam zinājuši par Faraday rotāciju, un zinātnieki to izmanto kosmisko magnētisko lauku mērīšanai. Šī darbība notiek, kad polarizētā gaisma iet caur magnetizētu barotni un polarizācijas plakne griežas. Pagrieziena daudzums ir atkarīgs no magnētiskā lauka stipruma un virziena. Novērojot pagriešanos, mēs varam tālāk izprast starpieskarīgo magnētisko lauku īpašības. Radioastronomi savāc un pēta polarizēto gaismu no attāliem radio avotiem, kas iet caur mūsu galaktiku ceļā uz mums. Pēc tam Faraday efektu var novērtēt, izmērot avota polarizāciju dažādās frekvencēs. Tomēr šie mērījumi var mums pateikt tikai par vienu ceļu caur Piena ceļu. Lai redzētu lietas kopumā, ir jāzina, cik daudz avotu ir izkaisīti pa redzamajām debesīm. Šeit nozīmīgu lomu spēlēja starptautiskā radioastronomu grupa. Viņi pierādīja datus no 26 dažādiem projektiem, kas kopumā sniedza 41 300 precīzu avotu - vidēji apmēram viens radio avots uz debesu kvadrātu grādu.
Lai arī tas izklausās pēc bagātīgas informācijas, ar to joprojām nepietiek. Ir milzīgas teritorijas, īpaši dienvidu debesīs, kur ir tikai daži mērījumi. Tā kā nav datu, mums ir jāinterpolē esošie datu punkti un tas rada savas problēmas. Pirmkārt, precizitāte mainās, un būtu jāpalīdz precīzākiem mērījumiem. Arī astronomi nav precīzi pārliecināti par to, cik uzticams var būt viens mērījums - viņiem vienkārši jāizdara viss labākais, pamatojoties uz iegūto informāciju. Tomēr joprojām pastāv citas problēmas. Procesa sarežģītības dēļ pastāv mērījumu nenoteiktība. Neliela kļūda var palielināties desmit reizes, un, ja tā netiks izlabota, karte varētu mainīties. Lai palīdzētu novērst šīs problēmas, MPA zinātnieki izstrādāja jaunu attēlu uzņemšanas algoritmu ar nosaukumu “pagarināts kritiskais filtrs”. Izveidojot, komanda izmanto rīkus, ko nodrošina jaunā disciplīna, kas pazīstama kā informācijas lauka teorija - jaudīgs rīks, kas sajauc loģiskās un statistiskās metodes pielietotajiem laukiem un sakrauj to pret neprecīzu informāciju. Šis jaunais darbs ir aizraujošs, jo to var izmantot arī citās attēlveidošanas un signālu apstrādes vietās alternatīvās zinātnes jomās.
“Papildus detalizētai Faraday dziļuma kartei (1. att.) Algoritms nodrošina nenoteiktību karti (2. att.). Īpaši galaktikas diskā un mazāk labi novērotajā reģionā ap dienvidu debess polu (labajā apakšējā kvadrantā) nenoteiktības ir ievērojami lielākas. ” saka komanda. “Lai labāk uzsvērtu struktūras galaktikas magnētiskajā laukā, 3. attēlā (iepriekš) ir noņemts galaktikas diska efekts, lai vājākas pazīmes virs un zem galaktikas diska būtu redzamākas. Tas atklāj ne tikai redzamo mūsu Piena ceļa gāzes diska horizontālo joslu attēla vidū, bet arī to, ka magnētiskā lauka virzieni šķiet pretēji virs un zem diska. Analogas virziena izmaiņas notiek arī starp attēla kreiso un labo pusi, no vienas puses Piena ceļa centrā uz otru. ”
Labās ziņas ir galaktikas dinamo teorija. Tas ir paredzējis simetriskas struktūras, un jaunā karte to atspoguļo. Šajā projekcijā magnētiskie lauki spirālē ir sakārtoti paralēli galaktiskā diska plaknei. Šis virziens ir pretējs virs un zem diska, un novērotās simetrijas Faraday kartē rodas no mūsu atrašanās vietas galaktikas diskā. Šeit mēs redzam gan lielas, gan mazas struktūras, kas saistītas ar turbulentajām, dinamiskajām Piena ceļa gāzes struktūrām. Šim jaunajam kartes algoritmam ir arī lieliska sānu līnija ... tas raksturo šo struktūru lieluma sadalījumu. Lielāki ir precīzāki nekā mazāki, kas ir normāli turbulentām sistēmām. Pēc tam šo spektru var sakraut ar dinamikas datoru modeļiem - ļaujot sarežģīti pārbaudīt galaktisko dinamo modeļus.
Šī neticami jaunā karte ir vairāk nekā tikai viena glīta seja astronomijā. Sniedzot informāciju par ārpusgalaktiskajiem magnētiskajiem laukiem, mēs ļaujam tādiem radioteleskopu projektiem kā LOFAR, eVLA, ASKAP, Meerkat un SKA sasniegt jaunus augstumus. Līdz ar to parādīsies vēl vairāk Faraday Sky debesu atjauninājumu un tiks atklāts galaktisko magnētisko lauku izcelsmes noslēpums.
Oriģināls stāsta avots: Maksa Planka institūta astrofizikas ziņu izlaidums. Tālākai lasīšanai: uzlabota galaktiskās Faraday debesu karte ”. Lejupielādējiet karti ŠEIT.
