Qalaktikaların da maqnit sahələri var! Buradakı şəkillər

Qara fonda bir diskin üfüqi görünüşündə sarı və çəhrayı işıq, diskdən uzanan mavi iplər.

Daha böyük görün. | Galaxy NGC 5775 və maqnit sahəsi, Karl G. Jansky Çox Böyük Arrayından alınan radio məlumatları vasitəsi ilə edilən bu kompozit görüntüdə birlikdə görünür.VLA) Nyu Meksiko ştatının Socorro yaxınlığında, Hubble Kosmik Teleskopunun optik görüntüsünün üstünə qoyulmuşdur. Bu kompozisiya Milli Radio Astronomiya Rəsədxanasında 2 -ci yeri qazandışəkil yarışmasıVLA-nın 40 illik yubileyini qeyd etmək. Jayanne English vasitəsi ilə görüntü/NRAO/ HST /J.Irwin və s.


Son vaxtlara qədər uzaq qalaktikalar üçün zəif maqnit sahələrini ölçmək olduqca çətin bir iş idi. Teleskoplar belə zəif siqnalları qeyd etmək üçün kifayət qədər həssas deyildi. 2011 -ci ildə məşhur Çox Böyük Array (VLA) Nyu Meksikadakı radio rəsədxanası yeniləndi və yenisi ilə təchiz edildikorrelyator(az -çox yeni bir 'beyin'), üstəgəl yenifiber optikvə elektronika. Yeniləmə, VLA -nın radio hissəsinin daha geniş bir hissəsini müşahidə etməsini mümkün etdielektromaqnit spektriəvvəlkindən daha çox. Nəticədə, astronomlar bu kəşfləri araşdırmağa başladılarböyük qaz hallarıətrafdakı qalaktikalar. Və bu halolara qədər uzanan geniş maqnit sahələrini aşkar etdilər və görməyə başladılar.

Qalaktikalardan uzanan çətin maqnit sahələrini müşahidə etmək istəyirsinizsə, baxmaq o qədər də praktik deyilüz-üzəqalaktikalar, yəni diskinin yuxarı və ya altından gördüyümüz qalaktikalar. Üz-üzə qalaktikaların maqnit sahələrindən gələn zəif emissiyalar, ulduzların bu qalaktikaların disklərindən çıxardığı parlaq emissiyalarda boğulur. Bunun əvəzinə baxmaq daha praktikdirkənardaqalaktikalar. Astronomlar bir qalaktikanı bir kənara baxdıqda, qalaktikanın düz diskinin üstündəki və altındakı zəif halonu daha aydın görə bilərlər. Sonra qalaktikanın maqnit sahəsinin yaratdığı xüsusi radio emissiyasını ölçə bilərlər.


Biri bənövşəyi rəngli düz bir spiral, digəri sarı rəngdə diaqonal bir xətt olaraq görülən iki qalaktika.

Sol tərəfdə (NGC 3344) üz-üzə qalaktikaya bir nümunə və sağdakı (NGC 891) kənarda yerləşən bir qalaktikaya nümunə göstərilir. Sonuncusu, astronomların qalaktika diskinin üstündə və altındakı maqnit sahələrini aşkar etməsi üçün optimal istiqamətə malikdir. Şəkillər vasitəsiləAdam Blok/ Mount Lemmon SkyCenter/ Arizona Universiteti/ Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0 ABŞ) vəSağol/ Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).

Səhifənin yuxarı hissəsindəki şəkilə yenidən baxın. Galaxy NGC 5775, üstün bir qalaktikadır. Qalaktikalar getdikcə bizə nisbətən yaxındır, 94 milyonişıq ili. Buna görə VLA, bu qalaktikanın halosunu və maqnit sahəsini ətraflı şəkildə görməyimizə imkan verən məlumatları tutmağı bacardı. Radio görüntüsü optik görüntünün üstünə qoyulurHubble Kosmik Teleskopuqalaktikanın düz diskindən. Diskdə çəhrayı rəngli isti qaz baloncuklarını görə bilərsiniz. Bu baloncukların doğulduğu yerlərdirkosmik şüalarKüləklər kimi hərəkət edən və qalaktikada görünən böyük bir halonun meydana gəlməsinə kömək edənlərradioelektromaqnit spektrinin bir hissəsidir və beləliklə yeni yenilənmiş VLA -da görünür.

Təmiz mavi səmaya işarə edən bir çox böyük ağ çanaq tipli radio teleskoplar.

Çox Böyük Array Güncellemeleri - adı dəyişdirildiKarl G. Jansky Çox Böyük Array, lakin yenə də astronomlara məlumdurVLA- qalaktikaların kənarındakı maqnit sahələrinin araşdırılmasına başlamasına icazə verildi. Theresa Wiegert vasitəsilə görüntü.

NGC 5775 -dəki bəzi kosmik şüalarmaqnit sahəsi xətləriqalaktikanın halosunda. Maqnit sahə xətləri maqnit qüvvəsinin istiqamətini göstərir: məsələn, güclü maqnit sahəsi xətləri yerdəki bir pusula təsir etsəydi, pusulanızın iynəsinə hansı istiqaməti göstərəcəyini bildirərdilər. Buna görə bir pusula iynəsi şimala işarə edir.




Uçlarından yayılan qara xətləri olan qırmızı üfüqi çubuq.

Maqnit sahəsi xətlərini göstərən dəmir filizləri olan bir çubuq maqnit. Buna bənzər şəkildə, çox sürətli elektronlardan - kosmik şüalardan gələn radiasiya qalaktik maqnit sahəsi xətlərinin ətrafında fırlanarkən izlər qoyur. Şəkil vasitəsiləFizika Stackexchange.

Yuxarıdakı qalaktikanın görüntüsündə, maqnit sahəsi xətlərini 'axın xətləri' olaraq görürük. Bu maqnit qüvvə xətlərindən radio emissiyası axır, daha sonra VLA tərəfindən alınır. Sahə xətləri, NGC 5775 qalaktikasının diskindən 26.000 işıq ili qədər gözlənilmədən uzaqlaşır. Bu, qalaktikanın özünün dörddə bir hissəsidir!

Diqqət yetirin ki, bu məqalədəki şəkillərdə, bir qalaktikanın maqnit sahəsinin axın xətləri, bəzən görünən parıldayan işıq 'pərdələrinə' bənzəyir.auroravə ya şimal işıqları. Pusulanızın iynəsi kimi, auroralar Yerin maqnit sahəsindəki qüvvə xətləri ilə idarə olunur.

Digər planetlərin də aurora var; Yupiterin Yer kürəsindən 14 qat güclü inanılmaz dərəcədə güclü bir maqnit sahəsi var!


Müqayisə üçün, qalaktikalarda tapılan maqnit sahələri milyon dəfə çoxdurdaha zəifYerinkindən daha çox. Belə bir şeyi milyonlarla işıq ili uzaqdan aşkar etməyimizin inanılmaz olduğunu görə bilərsiniz.

Qara fonda çoxlu yaşıl rəngli xətlər uzanan diaqonal qalaktika.

Maqnit sahəsi VLA -nın müşahidələrindən istifadə edərək görüntülənən başqa bir qalaktikadır. Bu şəkil, Hubble tərəfindən müşahidə edildiyi kimi, optik olaraq NGC 4666 -nın yaxınlaşmasını göstərir, yaşıl rənglə örtülmüş maqnit sahəsi xətlərinin VLA radio görüntüsüdür. Bu qalaktikada 86 milyon yer varişıq ilibizdən, ildə Süd Yolu ilə müqayisədə daha çox ulduz istehsal edir və a adlanırulduz püskürən qalaktika. Onun müşayiət edən maqnit sahəsi ilə halo nəhəngdir və diskdən 22.000 işıq ili uzanır. Bu qalaktikada astronomlar maqnit sahəsinin diskin istiqamətlərini dəyişdiyini də kəşf etdilər. Bu şəkil son vaxtlar fəxri ad aldışəkil yarışmasıMilli Radio Astronomiya Rəsədxanası.Bu görüntü haqqında daha çox oxuyun.Şəkil Yelena Stein vasitəsilə/NRAO/ HST/ CTIO/ J. Irwin et al.

Bəs əslində bir qalaktikanın maqnit sahələri nədir? Astronomlar bunları necə ölçürlər?

Normalda maqnetizm bizim üçün vizual olaraq görünməzdir. Bir uşaq qatar dəstindəki başqa bir avtomobilə təsir edən oyuncaq bir avtomobilin maqniti sehrli kimi görünə bilər (hətta bunu düşünən böyüklər üçün də). Maqnetizmi gözümüzlə görə bilmirik. Halbuki Yerin maqnit sahəsi həyatımıza yayılmışdır, bizi hər zaman əhatə edir, bizi qoruyacaq qədər güclüdürionlaşdırıcı şüalanmaəks halda hüceyrələrimizə ziyan vuracaq günəşdən.


Zamanelektronhəqiqətən də, işıq sürətinə yaxın hərəkət edir, buna deyilirkosmik şüa. Bir kosmik şüa bir qalaktikada bir maqnit sahəsi xəttinə yaxınlaşdıqda, ətrafında fırlanaraq xüsusi bir radio yayımı adlı bir radio yayacaq.sinxrotron emissiyası. VLA kimi bir radio teleskopu istifadə edərək, astronomlar bu zəif radiasiyanı ölçə və bunun necə olduğunu görə bilərlərqütbləşmiş- sinxrotron emissiyası ona səbəb olan maqnit sahəsinin izləyicisidir.

Astronomlar bilirlər ki, qalaktikalarda sinxrotron emissiyasını tapdıqları yerdə maqnit sahələri də olmalıdır.

Ancaq hələ bilmədiyimiz bir çox şey var. Bir qalaktikanın maqnit sahələri necə yaradılır və necə saxlanılır?

Qalaktikanın yandan görünüşü, bir çox ağdan nanə-yaşıl rəngə qədər uzanaraq oradan bir qədər qızıl balıq qanadlarına bənzəyir.

NGC 4217, təsirli bir şəkildə uzadılmış maqnit sahəsinə sahib olan bir qalaktikadır. Süd Yolumuza bənzəyir və bizdən 67 milyon işıq ili uzaqlıqdadır. NGC 5775 üçün olduğu kimi, bu görüntü də qalaktikanı optik işıqda qırmızı rəngdə ionlaşdırılmış hidrogen məlumatları və üzərinə maqnit sahəsi xətləri olan radio məlumatları ilə əks etdirən bir görüntü kompozisiyasıdır. Şəkil Yelena Stein vasitəsilə/NRAO/ SDSS/ KPNO/ J. Irwin et al.

Kainat müşahidələri sual doğuranda, astronomlar tez -tez cavablarını tapmaq üçün otururlarastrofizik nəzəriyyə. Maqnit sahələrini izah edən məşhur bir nəzəriyyəiçəribir qalaktikanın diskinə qalaktik deyilirdinamo. Bir sözlə, nəzəriyyə daxili (qalaktikaya)dinamomaqnit sahəsini maye kimi hərəkətlə yaradır-fırlanma vəkonveksiya- isti qazda beləkinetik enerji(hərəkət səbəbiylə enerji) maqnit enerjisinə çevrilir.

Uzaq bir qalaktikanın daxili dinamosu supernova partlayışları ilə qidalana bilər. Böyük, simmetrik bir maqnit sahəsi yaratmaq üçün fırlanma qüvvələri və hərəkətləri işləyə bilər. Bu arada, qalaktikadakı digər qaz hərəkətləri - məsələn, düşən qaz - sahə daxilində asimmetriya yaradır.

Ancaq bir qalaktikanın maqnit sahəsi haqqında əvvəllər dediklərimizi xatırlayın. Bir qalaktikanın ətrafındakı haloya qədər uzanır. Bilinməyən bir şey, halqaya qədər maqnit sahəsinin necə saxlanılacağıdır. Bu alətlər astronomlara bu zəif səviyyələrdə maqnit sahələrini aşkar etməyə və ölçməyə imkan verən mövcud tədqiqat və müşahidə sahəsidir. Bu işdə daha da kömək edəcək başqa bir yeni, yeni radio teleskopu yaxın gələcəkdirKvadrat Kilometr Array.

Yeri gəlmişkən, ev qalaktikamız Samanyolu da maqnit sahəsinə malikdir.Son araşdırmaSüd Yolunun maqnit sahəsinin qıvrıldığını göstərir!

Kiçik bir qırmızı ləkə ilə havada çoxlu parlaq yaşıl dalğalı pərdələr.

ForVM İcma Şəkillərinə baxın. | Qalaktikaların maqnit sahələrinin görselleştirmeleri qismən bu kimi dünyəvi aurora şəkillərindən ilham alına bilər. Ancaq aurora işığı bir az fərqli şəkildə yaradılmışdır: Yerin maqnit sahəsində tutulan günəşdən ionlaşmış hissəciklərlə enerjili olan atmosferimizdəki molekullardan. David Kakuktinniq, Kanadanın Nunavut əyalətindəki Rankin Inletdə, 12 sentyabr 2020 -ci ildə aurora borealis'i tutdu. Yazdı: 'Hudson Körfəzi üzərindəki Şimal İşıqları, Marsın görüntünün mərkəzinə yaxın olduğu yer.' Təşəkkürlər, David!

Bu səhifədə göstərilən qalaktik maqnit sahələrinin şəkilləri yuxarıdakı şimal işıqlarının fotoşəkili kimi fotoşəkillər deyil. Gökadaların maqnit sahələrini gözlərimizlə görə bilmərik.

Bunun əvəzinə, astronomların maqnit sahələrini əldə etmək üçün radio dalğalarının intensivliyinə və qütbləşməsinə baxaraq xüsusi bir işləmə etməsi lazımdır. Qütbləşmə əldə etdikdən sonra, fərqli yerlərdə maqnit sahəsinin istiqamətini bilirsiniz və bunu xəritədə oxlar (vektorlar) şəklində qura bilərsiniz. Bu cür xəritələr vizual baxımdan çox cəlbedici olmasa da, bunun əvəzinə, maqnit sahələri yeni bir texnikada ortaya çıxarıldı.xətt konvulsiyası inteqralıüsul Vektorların halo şəkli ilə eyni şeyi - maqnit sahəsinin intensivliyini və istiqamətini göstərən bir nümunədə hamarlanmasına imkan verir. Astronom Jayanne English, Manitoba Universitetinin professorudur və burada göstərilən bütün görüntülərin hazırlanmasına rəhbərlik etmiş və ya kömək etmişdir. Oburada necə hazırlandıqlarını maraqla izah edir.

Aşağı xətt: Son vaxtlara qədər qalaktikaların kənarındakı maqnit sahələri müşahidə etmək üçün çox zəif idi. Bu məqalə bu geniş sahələri indi niyə görməyə başlaya biləcəyimizdən və bir az da necə - bəhs edir.