Sterrekunde

Is daar 'n sterk galaktiese magneetveld?

Is daar 'n sterk galaktiese magneetveld?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

My hoofvraag is: Is daar 'n sterk galaktiese magneetveld, miskien aangedryf deur die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel? Ek vra my ook af of hierdie veld sterk genoeg sou wees om die sterrestelsel te laat draai soos dit is (met die buitenste sterre wat vinniger beweeg as wat verwag sou word), en of dit 'n alternatiewe verklaring vir donker materie sou wees.

Wat my daartoe gelei het om hierdie vraag te stel, is om te lees oor Jupiter se magnetiese veldinteraksies met die plasma wat deur IO uitgestraal word. Jupiter se magneetveld dwing die plasma om Jupiter ongeveer so vinnig as wat Jupiter draai, te wentel, en ek wonder ook of die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel die res van die sterrestelsel op 'n soortgelyke manier as die artikel en beeld hieronder.

http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetosphere_of_Jupiter#Role_of_Io


Nee, die galaktiese magnetiese veld is baie swak, ongeveer 0.1nT. Dit is in staat om die trajek van hoogs-energieke gelaaide deeltjies te buig en ook om stofkorrels oor die magnetiese veld te rig.

Is egter te swak om die rotasie van 'n sterrestelsel te beïnvloed.

Alhoewel die oorsprong van galaktiese magnetiese veld nog nie duidelik is nie, beïnvloed die supermassiewe swart gate nie die galaktiese magnetiese veld ver van hulle nie.


Planete ontneem van magnetiese veld

Temperature bo vierhonderd en vyftig grade Celsius. Swaelreënwolke. Die lawastrome van die vulkaniese berge en die valleie met verskroeide oppervlak weens lawastrome. Hierdie tonele is op die oppervlak van ons naburige planeet Venus. Hierdie vernietiging en verwoesting op die oppervlak van die helderste en mooiste planeet wat van die Aarde af sigbaar is, dui daarop dat die planeet Venus uit 'n gunstige omgewing vir die lewe leeggemaak is. Kyk na ons ander naburige planeet Mars. In die verlede het riviere en strome wat op die oppervlak vloei, hul stempel afgedruk. Die landskappe op sy oppervlak en sy wel en wee toon dat as daar ooit 'n aardagtige atmosfeer op hierdie planeet was, sou hierdie planeet sekerlik soos 'n paradys gelyk het. Maar nou het die planeet 'n verlate en dorre woesteny geword.

Wat sou gebeur het as ons navorsing korrek was en hierdie planete regtig so welig en waterig was soos die aarde? Op grond waarvan hierdie naburige planete van die aarde vandag hul voete van die lewe en lewensvriendelike omgewing leeggemaak het.


Dit is hoe die melkweg se magneetveld lyk

Die stof in die melkweg, in donkerder en rooier kleure, is streke waar nuwe stervorming ontstaan. [+] vind plaas. Hierdie stowwerige streke is gekorreleer met die magnetiese velde wat in ons sterrestelsel voorkom, en die agtergrondlig word gevolglik op 'n meetbare manier gepolariseer.

ESA / Planck-samewerking. Erkenning: M.-A. Miville-Deschênes, CNRS - Institut d'Astrophysique Spatiale, Université Paris-XI, Orsay, Frankryk

Die melkweg lyk vir mense-oë bloot as 'n mengsel van sterre en stof wat lig blokkeer.

'N Kaart van sterdigtheid in die Melkweg en omliggende lug wat die Melkweg, die Groot, duidelik toon. [+] en Klein Magellaanwolke (ons twee grootste satellietstelsels), en as jy van naderby kyk, NGC 104 links van die SMC, NGC 6205 effens bo en links van die galaktiese kern, en NGC 7078 effens onder. In sigbare lig word slegs sterlig en die teenwoordigheid van ligblokkende stof geopenbaar, maar ander golflengtes het die vermoë om fassinerende en informatiewe strukture te openbaar wat baie verder gaan as wat die optiese deel van die spektrum kan.

'N Kykie in addisionele golflengtes toon egter baie ryk, gedetailleerde strukture.

Hierdie ultra-gedetailleerde siening van die Melkweg strek oor verskillende golflengtes van lig en as sodanig. [+] kan gas, gelaaide deeltjies, baie soorte stof en baie ander seine wat in die mikrogolf en millimeter golflengte voorkom, openbaar. Die Planck-satelliet bied ons die beste luguitsig oor die kosmos in hierdie golflengte.

Waarnemings toon galaktiese voorgrondseine gekombineer met kosmiese seine wat al van die oerknal afkomstig is.

Die Planck-satelliet het algehele kaarte van die lug in nege verskillende golflengtes van die lig opgestel. [+] frekwensies wat strek van 30 GHz tot 857 GHz: frekwensies wat slegs vanuit die ruimte waargeneem kan word. Alhoewel die voorgrondfunksies in die Melkweg baie prominent is, was die belangrikste wetenskaplike doel van Planck om die agtergrondlig te ontleed: die kosmiese mikrogolfagtergrond.

ESA en die Planck-samewerking

Planck-wetenskaplikes het waarnemings oor baie verskillende golflengtes gebruik en die oorsaak en bron van baie galaktiese voorgronde geïdentifiseer.

Die sein van die Melkwegstelsel, soos dit deur die Planck-satelliet tydens die eerste jaar van. [+] waarnemings vir die neem van data. Planck is nou tien jaar oud en om te verstaan ​​watter komponente van die Planck-sein galakties is versus ekstragalakties, is van die uiterste belang om die korrekte inligting oor ons heelal uit te haal.

Die gas, stof, sterre en meer van die Melkweg skep fassinerende, meetbare strukture.

Die skommelinge in die Kosmiese Mikrogolfagtergrond, soos gesien deur Planck. Daar is geen bewyse daarvoor nie. [+] herhalende strukture, en alhoewel daar 'n mate van onsekerheid bestaan ​​in hoe akkuraat en omvattend ons voorgrondaftrekking is, vertel die sukses van die Planck-data om ander CMB-waarnemings soos COBE, Boomerang, WMAP, AFI en ander te pas en te vervang, as ons ons is nie op die regte pad nie, ons is baie naby.

ESA en die Planck-samewerking

As u al die voorgronde aftrek, kry u die kosmiese agtergrondsein, wat klein tekortkominge het.

Hierdie kaart is die galaktiese magnetiese voorgrond van die Melkweg. Die kontoerlyne wys die. [+] rigting van die magneetveld wat op die lugvlak geprojekteer word, terwyl ligte / donker gebiede ooreenstem met volledig ongepolariseerde / volledig gepolariseerde streke van emissie uit die sterrestelsel.

ESA en die Planck-samewerking

Maar die galaktiese voorgrond is nie nutteloos nie, dit is 'n kaart op sigself.

Die algehele kaart van die galaktiese voorgrondvrystellings oorgetrek met polarisasie en magnetiese veld. [+] data. Dit is die eerste akkurate, hoë-resolusie-kaart van die hele hemelruim van ons sterrestelsel se magnetiese veld en voorgrondstrukture.

ESA en die Planck-samewerking

Al die agtergrondlig word deur hierdie voorgronde gepolariseer, wat die rekonstruksie van die magnetiese veld van ons sterrestelsel moontlik maak.

Die belyning van neutrale waterstof (wit lyne) met die polarisasiedata vanaf die CMB (gradiënte). [+] is 'n onverklaarbare verrassing, tensy daar 'n bykomende galaktiese voorgrond is. In teorie moet slegs geïoniseerde waterstof ooreenstem met die polariseringsdata. Hierdie verrassing is een van die min waarnemings dat die wetenskapspan van Planck spanning toon met ander metings, soos radio-potloodbundeldata wat van Arecibo geneem is.

Clark et al., Physical Review Letters, Volume 115, Issue 24, id.241302 (2015)

Heel verrassend blyk dit dat neutrale waterstof in lyn is met die polarisasie van die CMB.

Soos in geel gesien, verbind 'n brug met warm gas (opgespoor deur Planck) die sterrestelsels Abell 399. [+] en Abell 401. Die Planck-data, gekombineer met X-straaldata (in rooi) en LOFAR-radiodata (in blou), openbaar 'n brug van relativistiese elektrone wat hierdie twee trosse oor 'n afstand van 10 miljoen ligjare verbind. Dit is die grootste skaal magnetiese veld wat ooit in ons heelal bespeur is, en toon hoe suksesvol Planck kan wees vir die rekonstruksie van magnetiese velde.

ESA / PLANCK SAMENWERKING / STSCI / DSS (L) M. MURGIA / INAF, GEBASEER OP F. GOVONI ET AL., 2019, WETENSKAP (R)

Die huidige modelle van galaktiese (en ander) voorgronde saam met die kosmiese mikrogolfagtergrond. . [+] Daar is bewyse wat die moontlikheid aandui dat vry-vrye verstrooiing (van vrye elektrone) onvoldoende gemodelleer is, maar ander waarnemings dui aan dat ons in die kol kan wees. Dit is 'n klein probleem, maar dit is nie definitief opgelos nie.

ESA en die Planck-samewerking

Wetenskaplikes hou aan om die suksesse van ons beste voorgrondmodellering te evalueer.

'N Nabyskou van een van die vele streke van ons sterrestelsel, met die stowwerigste streke in rooi. Die . [+] donkerrooi streke is plekke waar nuwe sterre vorm, en die kontoerlyne wat die gerekonstrueerde magnetiese velde uit ons sterrestelsel toon, illustreer die wisselwerking tussen stervormende streke met hierdie velde.

ESA / Planck-samewerking. Erkenning: M.-A. Miville-Deschênes, CNRS - Institut d'Astrophysique Spatiale, Université Paris-XI, Orsay, Frankryk

Wat seker is, is dat stofkorrels korreleer met hierdie reuse-magnetiese strukture.

'N Vinnige blik op enige ingezoomde gebied van die sterrestelsel toon dat magnetiese velde nie samehangend is nie en. [+] eenrigting op die weegskaal van die Melkweg, maar eerder slegs op die weegskaal van individuele sterretrosse. Behalwe afstandskale van enkele dosyne ligjare, draai en verander magnetiese velde van rigting, oorheers deur plaaslike, eerder as melkwegskaalse, dinamika.

ESA / Planck-samewerking. Erkenning: M.-A. Miville-Deschênes, CNRS - Institut d'Astrophysique Spatiale, Université Paris-XI, Orsay, Frankryk

Die skakel is deur stervorming, wat binne hierdie verduisterde streke voorkom.

Alhoewel 'n beeld soos hierdie u miskien aan Van Gogh se beroemde 'Starry Night'-skildery herinner, is dit. [+] illustreer glad nie atmosferiese onstuimigheid nie, aangesien 100% van die data wat gebruik word om hierdie beeld te skep, uit die ruimte geneem is. Hierdie lyne stel eerder magnetiese velde en polarisasie voor, wat die heelal op 'n heel ander manier verlig.

ESA / Planck-samewerking. Erkenning: M.-A. Miville-Deschênes, CNRS - Institut d'Astrophysique Spatiale, Université Paris-XI, Orsay, Frankryk

Ekstragalaktiese lig word onvermydelik beïnvloed deur ons galaktiese magnetiese velde, wat die bou van hierdie pragtige kaarte moontlik maak.

Selfs in die rigting wat direk wegwys vanaf die galaktiese middelpunt, die vlak van ons Melkweg. [+] bevat nog steeds stowwerige, stervormende streke, genereer steeds sy eie magnetiese veld en polariseer steeds enige agtergrondlig wat deur hierdie ruimte gaan. Om die heelal te verstaan, moet ons elke komponent suksesvol modelleer en verantwoord.

ESA / Planck-samewerking. Erkenning: M.-A. Miville-Deschênes, CNRS - Institut d'Astrophysique Spatiale, Université Paris-XI, Orsay, Frankryk


Verduidelik vreemde swartgatgedrag

Andrew Fox (Space Telescope Science Institute), wat nie by die studie betrokke was nie, sê die resultate is nie regtig verbasend nie. "Die galaktiese middelpunt is 'n baie energieke streek vol sterk geïoniseerde plasmas," sê hy, "dit is dus sinvol dat magnetiese velde ander drukbronne sal oorheers."

Maar volgens Schmelz is astrofisici gewoonlik geneig om nie die effekte van magnetiese velde in te sluit nie, omdat dit die prentjie bemoeilik. "Ons word nou gekonfronteer met data wat so oortuigend is dat ons magnetiese velde net nie meer kan ignoreer nie," sê sy.

As magnetiese velde gasbewegings reguleer eerder as net swaartekrag, kan dit twee verrassende feite oor die kern van ons Melkwegstelsel verklaar: die lae geboortesyfer van nuwe sterre (ondanks die teenwoordigheid van groot hoeveelhede gas) en die swak aktiwiteit van die sterrestelsel sentrale swart gat. Sterk magnetiese velde kan stervorming onderdruk en voorkom dat materie in die swart gat val.

Intussen waarsku Schmelz dat die berekening van magnetiese veldsterkte uit polarisasiedata nie eenvoudig is nie. "Ons volgende stap is om te kyk of ons standaardtegnieke in hierdie onstuimige omgewing van toepassing is," sê sy. "Tot dusver vergelyk die waarneming van Zeeman-effekte in die Melkweg-sentrum [die splitsing van spektrale lyne in die teenwoordigheid van sterk magnetiese velde] gunstig met ons resultate."


Is daar 'n sterk galaktiese magneetveld? - Sterrekunde

'N Alternatiewe verklaring van galaktiese kromtrekkings word voorgestel, waarin die intergalaktiese magnetiese veld verantwoordelik is vir hierdie strukture. Die model voorspel dat die magnetiese veld, om doeltreffend te wees, 'n rigting moet hê wat nie veel verskil van 45 ^ deg ^ met die galaktiese vlak nie. Die vereiste waardes van die veldsterkte in die intergalaktiese medium is onseker, ongeveer 10 ^ -8 ^ gauss, met hoër waardes. Wanneer waargenome sterrestelsels gebruik word om die rigtings van die magneetveld te bepaal wat verantwoordelik is vir hul skeefvorming, word 'n merkbare gereelde belyning gevind. Die intergalaktiese magnetiese veld binne 20 Mpc van die Melkweg wys na die rigting b ^ II ^ = 28 ^ deg ^, l ^ II ^ 123 ^ deg ^. Onafhanklik is die magneetveld wat die Melkweg-skering verklaar, ook bereken en is dit naby aan die veld wat bepaal word deur die ander sterrestelsels in die monster. In die besonder is dit baie naby aan die veld in M ​​31 en M 33, met b ^ II ^ = 45 ^ deg ^ en l ^ II ^ = 74 ^ ​​deg ^. Al aanvaar 'n mens nie die magneetveldkettingmodel nie, weerspreek hierdie reëlmatigheid ander kettingmodelle.


Sleutelwoorde

  • APA
  • Standaard
  • Harvard
  • Vancouver
  • Skrywer
  • BIBTEX
  • RIS

Navorsingsuitsette: Bydrae tot tydskrif ›Artikel› portuurbeoordeling

T1 - 'n Nuwe model van die galaktiese magneetveld

N2 - 'n Nuwe, baie verbeterde model van die Galaktiese magnetiese veld (GMF) word aangebied. Ons gebruik die WMAP7 Galactic synchrotron-emissiekaart en meer as 40.000 ekstragalaktiese rotasiemaatreëls om die parameters van die GMF-model te beperk, wat aansienlik veralgemeen is in vergelyking met vorige werk om nou 'n komponent buite die vlak in te sluit (soos voorgestel deur waarnemings van eksterne sterrestelsels. ) en gestreepte-ewekansige velde (gemotiveer deur teoretiese oorwegings). Die nuwe model bied 'n baie beter pas by waarnemings. In ooreenstemming met ons vorige ontledings, het die beste pasmodel 'n skyfveld en 'n uitgebreide straleveld. Ons nuwe analise onthul die teenwoordigheid van 'n groot komponent van die GMF wat buite die vliegtuig is as gevolg daarvan. Die gepolariseerde synchrotron-emissie van ons Melkweg wat deur 'n waarnemer gesien word, word voorspel dat dit interessant lyk soos wat in eksterne randstelsels. Ons vind bewyse dat die kosmiese stralingselektronedigtheid aansienlik groter is as wat deur GALPROP gegee word, anders is daar 'n wydverspreide komponent van die GMF.

AB - 'n Nuwe, baie verbeterde model van die Galaktiese magnetiese veld (GMF) word aangebied. Ons gebruik die WMAP7 Galactic synchrotron-emissiekaart en meer as 40.000 ekstragalaktiese rotasiemaatreëls om die parameters van die GMF-model te beperk, wat aansienlik veralgemeen is in vergelyking met vorige werk om nou 'n komponent buite die vlak in te sluit (soos voorgestel deur waarnemings van eksterne sterrestelsels. ) en gestreepte-ewekansige velde (gemotiveer deur teoretiese oorwegings). Die nuwe model bied 'n baie beter pas by waarnemings. In ooreenstemming met ons vorige ontledings, het die beste pasmodel 'n skyfveld en 'n uitgebreide straleveld. Ons nuwe analise onthul die teenwoordigheid van 'n groot komponent van die GMF wat buite die vliegtuig is as gevolg daarvan. Die gepolariseerde synchrotron-emissie van ons Melkweg wat deur 'n waarnemer gesien word, word voorspel dat dit interessant lyk soos wat in eksterne randstelsels. Ons vind bewyse dat die kosmiese stralingselektronedigtheid aansienlik groter is as wat deur GALPROP gegee word, anders is daar 'n wydverspreide komponent van die GMF.


Uitgewer se aantekening Springer Nature bly neutraal ten opsigte van jurisdiksie-eise in gepubliseerde kaarte en institusionele verbintenisse.

Uitgebreide data Fig. 1 Diagram van die skok wat voor die bolvormige groep vorm.

Die skok word veroorsaak deur die superalfveniese beweging van die groep in die raam van die Galaktiese wind. Die bolvormige groep (nie volgens skaal nie) is die onderbroke sirkel, die dik swart lyn is die skokfront en die blou lyne is die magneetveldlyne. Die hoeveelhede wat met die teken 1 aangedui word, is die snelheid, digtheid en magnetiese veld van die gas in die stroomop-streek, terwyl die hoeveelhede wat met die teken 2 aangedui word, dieselfde is in die stroomaf streek. Die digtheid van die gas in die groep word aangedui deur nGC.


Is daar 'n sterk galaktiese magneetveld? - Sterrekunde

Massiewe O-tipe sterre speel 'n dominante rol in ons heelal, maar baie van hul eienskappe bly swak beperk. In die afgelope dekade is magnetiese velde opgespoor in alle Galactic-lede van die kenmerkende Of? P-klas, wat die deur oopmaak vir 'n beter kennis van alle O-tipe sterre. Met die doel om die studie van magnetiese massiewe sterre uit te brei na sterrestelsels in die omgewing, om die rol van metallisiteit in die vorming van hul magnetiese velde en magnetosfere beter te verstaan, en om ons kennis van die rol van magnetiese velde in massiewe sterre-evolusie te verbreed, het ons spektropolarimetrie van vyf ekstra-Galaktiese of? p-sterre, en van 'n paar dosyn naburige sterre. Ons kon magnetiese velde meet met tipiese foutstawe van 0,2 tot 1,0 kG, afhangende van die skynbare grootte en die weerstoestande. Geen magnetiese veld is in enige van ons metings goed opgespoor nie, maar ons kon die boonste perke van die veldwaardes van ons teikensterre skat. Een van ons teikens, 2dFS 936, het 'n onverwagte versterking van emissielyne getoon. Ons bevestig die ongewone gedrag van BI 57, wat 'n periode van 787 d vertoon met twee fotometriese pieke en een spektroskopiese maksimum. Die waargenome versterking van die emissielyne van 2dFS 936, en die gebrek aan opsporing van 'n sterk magnetiese veld in 'n ster met sulke sterk emissielyne is vreemd met die verwagtinge. Saam met die ongewone periodieke gedrag van BI 57, is dit 'n uitdaging vir die huidige modelle van Of? P-sterre. Die beperkte presisie wat ons in ons veldmetings verkry het (meestal as gevolg van swak weer), het gelei tot veldsterkte boonste perke wat aansienlik groter is as dié wat gewoonlik in Galaktiese magnetiese O-sterre gemeet word. Verdere waarnemings en monitering met 'n hoër presisie is duidelik nodig.


Kosmiese padkaart na galaktiese magneetveld geopenbaar

Wetenskaplikes op NASA se Interstellar Boundary Explorer-missie (IBEX), insluitend 'n spanleier van die Universiteit van New Hampshire, rapporteer dat onlangse, onafhanklike metings een van die missie se handtekeninge bevind het - 'n geheimsinnige 'lint' van energie en deeltjies aan die rand van ons sonnestelsel wat 'n rigtinggewende "padkaart in die lug" van die plaaslike interstellêre magneetveld is.

Die rigting van die galaktiese magnetiese veld is tot dusver onbekend, en dit kan 'n ontbrekende sleutel wees om te verstaan ​​hoe die heliosfeer - die reusagtige borrel wat ons sonnestelsel omring - gevorm word deur die interstellêre magneetveld en hoe dit ons help beskerm teen gevaarlike inkomende gebiede. galaktiese kosmiese strale. "Met behulp van metings van kosmiese strale met ultrahoë energie op wêreldwye skaal, het ons nou 'n heel ander manier om te verifieer dat die veldrigtings wat ons van IBEX afgelei het, konsekwent is," sê Nathan Schwadron, hoofwetenskaplike vir die IBEX Science Operations Centre by die UNH Instituut vir die studie van die aarde, oseane en ruimte. Schwadron en IBEX-kollegas het vandag hul bevindings aanlyn gepubliseer Wetenskap.

Die daarstelling van 'n konsekwente plaaslike interstellêre magnetiese veldrigting met behulp van IBEX-lae-energie neutrale atome en galaktiese kosmiese strale teen tien orde van hoër energievlakke hou groot implikasies in vir die struktuur van ons heliosfeer en is 'n belangrike meting om saam met die Voyager 1-ruimtetuig, wat besig is om verby ons heliosfeer te gaan.

"Die kosmiese stralingsdata wat ons gebruik, verteenwoordig die hoogste energie-straling wat ons kan waarneem en is aan die teenoorgestelde kant van die energiebereik in vergelyking met die metings van IBEX," sê Schwadron. "Dat dit 'n konsekwente beeld van ons omgewing in die sterrestelsel openbaar met wat IBEX onthul het, gee ons baie meer vertroue dat dit wat ons leer, korrek is."

Hoe magneetvelde van sterrestelsels orden en galaktiese kosmiese strale rig, is 'n belangrike komponent om die omgewing van ons sterrestelsel te verstaan, wat weer die omgewing van ons hele sonnestelsel en ons eie omgewing hier op aarde beïnvloed, insluitend hoe dit gespeel het in die evolusie van lewe op ons planeet.

David McComas, hoofondersoeker van die IBEX-missie by die Southwest Research Institute en mede-outeur op die Science Express-artikel, sê: "Ons ontdek hoe die interstellêre magnetiese veld ons hele heliosfeer vorm, vervorm en transformeer."

Tot op hede is die enigste ander direkte inligting wat uit die hart van hierdie komplekse grensgebied versamel is, van NASA se Voyager-satelliete. Voyager 1 het in 2004 die helioferiese grensstreek binnegegaan en verder gegaan as wat bekend staan ​​as die eindskok waar die sonwind skielik stadiger word. Daar word geglo dat Voyager 1 in 2012 na die interstellêre ruimte oorgegaan het.

Interessant genoeg, toe wetenskaplikes die IBEX- en kosmiese straaldata met Voyager 1 se metings vergelyk, bied die Voyager 1-data 'n ander rigting vir die magnetiese velde net buite ons heliosfeer.

Dit is 'n raaisel, maar dit beteken nie noodwendig dat een stel data verkeerd is en een reg is nie. Voyager 1 neem metings direk en versamel data op 'n spesifieke tyd en plek, terwyl IBEX gemiddelde inligting oor groot afstande versamel - daar is dus ruimte vir verskil. Die einste verskil kan inderdaad as 'n leidraad gebruik word: verstaan ​​waarom daar 'n verskil tussen die twee metings is en kry nuwe insig.

"Dit is 'n fassinerende tyd," sê Schwadron. "Vyftig jaar gelede het ons die eerste metings van die sonwind gedoen en die aard van wat net buite die nabye aarde was, begryp. Nou gaan 'n hele nuwe wêreld van wetenskap oop terwyl ons die fisika probeer verstaan. buite die heliosfeer. '

Eberhard M & oumlbius, UNH-hoofwetenskaplike vir die IBEX-Lo-instrument aan boord, is medeskrywer van die Wetenskap papier saam met kollegas van instellings regoor die land.


Sterrekundiges ontdek 'n magnetar in die Galactic Centre

Kunstenaar se indruk van PSR J1745-2900, 'n pulsar met 'n baie hoë magnetiese veld ("magnetar") in die onmiddellike omgewing van die sentrale bron van ons Melkweg, 'n supermassiewe swart gat van ongeveer 4 miljoen keer die massa van ons son. Metings van die pulsar impliseer dat daar 'n sterk magnetiese veld in die omgewing van die swart gat bestaan. MPIfR / Ralph Eatough.

'N Internasionale span sterrekundiges het 'n magnetar in die middel van die Melkwegweg ontdek.

Sterrekundiges het 'n magnetar in die middel van ons Melkweg ontdek. Hierdie pulsar het 'n uiters sterk magnetiese veld en stel navorsers in staat om die direkte omgewing van die swart gat in die hart van die sterrestelsel te ondersoek. 'N Internasionale span wetenskaplikes onder leiding van die Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn het vir die eerste keer die sterkte van die magneetveld rondom hierdie sentrale bron gemeet en kon aantoon dat laasgenoemde deur magnetiese velde gevoed word. Dit beheer die invloei van massa in die swart gat en verklaar ook die x-straal-emissies van hierdie swaartekragval.

Die ontdekking van 'n pulsar wat naby die kandidaat-supermassiewe swart gat in die middel van die Melkweg wentel (Sagittarius A * genoem, of kortweg Sgr A *) was die afgelope twintig jaar een van die hoofdoelstellings van pulserende sterrekundiges. Pulsars, daardie uiters presiese kosmiese horlosies, kan gebruik word om die eienskappe van ruimte en tyd rondom hierdie voorwerp te meet, en om te sien of Einstein se teorie van algemene relatiwiteit die strengste toetse kan hou.

Kort na die aankondiging van 'n fakkelende X-straalbron in die rigting van die Galactic-sentrum deur NASA se Swift-teleskoop, en die daaropvolgende ontdekking van pulsasies met 'n periode van 3,76 sekondes deur NASA se NuSTAR-teleskoop, is 'n radio-opvolgprogram begin by die Effelsberg radio sterrewag van die Max Planck Instituut vir Radiosterrekunde (MPIfR).

Sodra ons hoor van die ontdekking van gereelde pulsasies met die NuSTAR-teleskoop, het ons die Effelsberg-skottel van 100 m in die rigting van die Galactic-sentrum gewys ”, sê Ralph Eatough van MPIfR se afdeling Fundamental Physics Research, die hoofouteur van die studie. 'Met ons eerste poging was die pulsar nie duidelik sigbaar nie, maar sommige pulsars is koppig en vereis dat 'n paar waarnemings opgespoor moet word. Die tweede keer dat ons gekyk het, het die pulsar baie aktief geraak in die radiogroep en was baie helder. Ek kon amper nie glo dat ons uiteindelik 'n pols in die Galaktiese sentrum opgespoor het nie! ' Omdat hierdie pulsar so spesiaal is, het die navorsingspan baie moeite gedoen om te bewys dat dit 'n ware voorwerp in die diep ruimte was en nie te danke aan menslike radiointerferensie wat op die aarde geskep is nie.

Bykomende waarnemings is parallel gedoen en daarna met ander radioteleskope regoor die wêreld (Jodrell Bank, Very Large Array, Nançay). & # 8220Ons was te opgewonde om tussen die waarnemings deur te slaap! Ons het Saterdagoggend 06:00 vloeistofdigtheid bereken en ons kon nie glo dat hierdie magnetar net so helder aangeskakel het nie. & # 8221 sê Evan Keane van die Jodrell Bank-sterrewag. Ander samewerkingswerk het by verskillende teleskope gewerk (Australia Telescope / ATCA, Parkes en Green Bank Telescope). 'N Navorsingsartikel oor die ATCA-resultate deur Shannon & amp Johnston verskyn in hierdie week se uitgawe van die Britse tydskrif MNRAS.

'Die Effelsberg-radioteleskoop is so gebou dat dit die Galaktiese sentrum kon waarneem. En 40 jaar later ontdek dit die eerste radiopulsar daar ”, verduidelik Heino Falcke, professor aan die Radboud Universiteit Nijmegen. 'Soms moet ons geduldig wees. Dit was 'n moeisame poging, maar uiteindelik het ons daarin geslaag. '

Die nuutgevonde pulsar, gemerk PSR J1745-2900, behoort tot 'n spesifieke subgroep van pulsars, die sogenaamde magnetars. Magnetare is pulse met uiters hoë magnetiese velde in die orde van 100 miljoen (108) Tesla, ongeveer 1000 keer sterker as die magnetiese velde van gewone neutronsterre, of 100 000 miljard keer die Aarde se magnetiese veld. Die emissie van hierdie voorwerpe is ook bekend as hoogs gepolariseerd. Metings van die rotasie van die polariseringsvlak wat veroorsaak word deur 'n eksterne magnetiese veld (die sogenaamde Faraday-effek) kan gebruik word om die sterkte van die magneetveld langs die siglyn tot by die pulsar af te lei.

Die magnetiese veldsterkte in die omgewing van die swart gat in die middel van die Melkweg is 'n belangrike eienskap. Die swart gat sluk geleidelik sy omgewing (hoofsaaklik warm geïoniseerde gas) in 'n proses van aanwas. Magnetiese velde wat deur hierdie dalende gas veroorsaak word, kan die struktuur en dinamika van die aanwasvloei beïnvloed, wat die proses help of selfs belemmer. Die nuwe pulsar het die sterkte van die magneetveld aan die begin van die aanwasvloei na die sentrale swart gat moontlik gemaak, wat aandui dat daar inderdaad 'n grootskaalse en sterk magnetiese veld is.

"Om die eienskappe van Sgr A * te verstaan, moet ons die aanwas van gas in die swart gat begryp," sê Michael Kramer, direkteur by MPIfR en hoof van die navorsingsafdeling Fundamentele Fisika. “Tot dusver bly die magnetisering van die gas, wat 'n belangrike parameter is wat die struktuur van die aanwasvloei bepaal, onbekend. Ons studie wysig dit deur die ontdekte pulsar te gebruik om die sterkte van die magneetveld aan die begin van hierdie aanwasstroom na die sentrale voorwerp te ondersoek. ”

As hierdie magnetiese veld wat deur die geïoniseerde gas veroorsaak word, tot by die gebeurtenishorison geakkreteer word, kan dit ook die radio verklaar tot X-straalemissie wat lank geassosieer word met die swart gat self. Ook supersterkte magnetiese velde by die swart gat kan die aanwas onderdruk, en dit verklaar waarom Sgr A * honger lyk in vergelyking met supermassiewe swart gate in ander sterrestelsels.

Daar is nou oortuigende bewyse dat 'n super-massiewe swart gat in die middel van ons Melkweg geleë is. Wetenskaplikes van die Max Planck-instituut vir buiteaardse fisika in Garching en elders het die massa daarvan baie presies gemeet, maar baie eienskappe word nog nie verstaan ​​nie. Die ontdekking van die magnetar in sy direkte omgewing help om sommige waarnemings te verklaar. Magnetars is 'n seldsame ras in die pulserende populasie (slegs 4 uit

2000 pulse wat tot dusver bekend is) wat daarop dui dat daar inderdaad 'n groot aantal pulse in die Galaktiese sentrum sal wees.

Waarom hulle nie deur vorige pulsar-opnames opgespoor is nie, word nog nie verstaan ​​nie. Daar is gedink dat 'n uiters sterk verspreiding van radiogolwe die rede kan wees, maar dit lyk asof die ontdekking van PSR J1745-2900 in stryd is met hierdie idee. Die verspreiding na die Galaktiese middelpunt kan meer ingewikkeld en onbestendig wees, of dit kan nader aan die swart gat in die middel toeneem.

Ongelukkig is die nuutgevonde pulsar nog te ver van die swart gat af om die ruimtetyd akkuraat te ondersoek, aangesien die minimale wenteltydperk neerkom op

500 jaar. Magnetare is ook luidrugtig en dus onakkurate horlosies. "Ideaal gesproke wil ons vinniger draai-pulsars nog nader aan Sgr A * vind, wat akkurater tydsberekening moontlik maak", sê Ralph Eatough. "Die nuwe pulsar het ons hoop op hierdie moontlikheid vir die toekoms aansienlik laat ontstaan."


Kyk die video: Magnetisch veld (Desember 2022).