Így irányítják láthatatlan mágneses terek az anyagot a csillagkeletkezéstől az óriás fekete lyukak mindent elnyelő torkáig

4260

A csillagkeletkezéstől a galaxisfejlődésen át a fekete lyukakig szinte mindenben szerepet játszanak a láthatatlan mágneses terek. Abban azonban nincs egyetértés, hogy pontosan milyen is ez a szerep.

A SOFIA repülőgépre telepített obszervatórium HAWC+ távoli infravörös képalkotó és polarimetriás műszere esztétikai szempontból is lenyűgöző módon alkot képet a mágneses térről. Az átalakított Boeing 747 repülőgép fedélzetén működő HAWC+ megmérte a távoli infravörös sugárzás polarizációját, hogy megtudjuk, mennyire igazodnak egymáshoz a fényhullámok rezgési irányai.

A fényhullámok általában egyáltalán nem igazodnak egymáshoz. A csillagok közötti térben azonban a mágneses terek miatt a porszemcsék sorokba rendeződnek, ezért az infravörös sugárzásuk polarizálódik. A HAWC+ műszer lehetővé teszi, hogy a kutatók kikövetkeztessék a mágneses tér elrendezését és erősségét.

A Serpens (Kígyó) csillagkép Serpens South elnevezésű csillaghalmazáról készült kompozit képen a Spitzer-űrtávcső felvételére illesztett vonalakként látszanak a SOFIA obszervatórium által megfigyelt mágneses terek. A bal alsó sarokban látszó sötét anyagszál erős, sűrű gázárama magával rántotta a mágneses erővonalakat, így azok végigfutnak az anyagszál mentén. (Forrás: NASA / SOFIA / T. Pillai / J. Kauffmann; NASA / JPL-Caltech / L. Allen)

Thushara Pillai (Boston University és Max Planck Institute for Radio Astronomy) és munkatársai a Nature Astronomy című folyóiratban augusztusban ismertették kutatásuk eredményeit, amelynek során a HAWC+ műszerrel mérték fel a Serpens South csillagkeletkezési régió mágneses tereit. Az ilyen felhőkön a sűrűbb gáznyalábok áthatolnak, és a gázt a fiatal csillaghalmazokba vezetik.

A mágneses terek is áthatolnak a csillagkeletkezési régiókon, de egyelőre nem tudjuk, mit csinálnak bennük. Mivel tízezerszer gyengébbek, mint a Föld mágneses tere, nehéz tanulmányozni őket.

A Planck-műholddal végzett korábbi mérések megmutatták, hogy a mágneses terek általában párhuzamosan futnak az alacsonyabb sűrűségű anyagáramokkal, és merőlegesek a nagyobb sűrűségűekre. Ez arra utal, hogy a mágneses tér hátráltathatja a csillagképződést azáltal, hogy ellensúlyozza a gravitáció hatását.

Pillai kutatócsoportjának legújabb mérései azonban azt mutatják, hogy a mágneses erővonalak a Serpens South halmaz legsűrűbb, legsötétebb anyagszálaival párhuzamosan haladnak. „Egyes sűrű szálakban a mágneses tér enged az anyag áramlásának, és igazodik hozzá.” – magyarázza Pillai. Ezekben a régiókban a gyenge mágneses térrel rendelkező gáz úgy táplálja a fiatal csillaghalmazokat, mint egy futószalag.

Ezek a HAWC+ műszerrel végzett mérések legújabb eredményei. A következő képválogatásban az Orion-köd csillagkeletkezési régió, a Szivar-galaxis (M82) és a saját galaxisunk szupernagy tömegű fekete lyukát körülvevő régió mágneses erővonalait láthatjuk.

Az Orion-ködről készült felvételre helyezett áramlási vonalak megmutatják a mágneses tér morfológiáját, amit a SOFIA obszervatórium HAWC+ műszerének 53 mikronos polarizációs térképei alapján mértek fel. Úgy tűnik, hogy itt a mágneses tér hatása ellentétes a gravitációéval, ami lelassítja a csillagképződést. A háttérképet az Európai Déli Obszervatórium Nagyon Nagy Távcsöve (VLT) készítette. A képen a Trapézium csillagai fehérek, a Becklin–Neugebauer objektum pedig rózsaszín. (Forrás: NASA / SOFIA / D. Chuss / L. Proudfit)
A Szivar-galaxisról készített kompozit felvétel a SOFIA obszervatórium HAWC+ műszerével megfigyelt mágneses tér erővonalaival. A vonalakkal ábrázolt mágneses tér követi a bipoláris kiáramlásokat (piros), amelyeket a galaxis központjában zajló intenzív csillagképződés okoz. A kép a látható fényben készült felvételeket (szürke) ötvözi a hidrogéngáz Kitt Peak Obszervatórium által feltérképezett eloszlásával (vörös), valamint a SOFIA és a Spitzer-űrtávcső közeli infravörös és közép-infravörös tartományban felvett adataival a csillagfényről és porról (sárga). (Forrás: NASA / SOFIA / E. Lopez-Rodiguez; NASA / Spitzer / J. Moustakas et al.)
A SOFIA obszervatórium két műszerének távoli infravörös tartományban készített felvétele galaxisunk központjáról (színes felvétel), amelyen látszanak a Tejútrendszer központjában lévő szupernagy tömegű fekete lyukat körülvevő és valószínűleg azt tápláló poros, íves régiók. A mágneses tér morfológiáját felfedő vonalakat a SOFIA HAWC+ műszerének polarizációs térképei alapján rajzolták meg. Az itt látható mágneses tér elég erős ahhoz, hogy ellenálljon a gáz turbulenciájának, és úgy tűnik, hogy az erővonalak csatornákat biztosítanak a gáz áramlásához (kintről befelé vagy vissza). A háttér csillagmezejét a Hubble-űrtávcső fotózta. (Forrás: NASA/SOFIA/D. Dowell/W. Reach/L Proudfit)

A SOFIA 2,5 méter átmérőjű teleszkópjának műszerei infravörös tartományban végeznek méréseket egy átalakított Boeing 747SP sugárhajtású repülőgép fedélzetéről. Az obszervatórium működését a COVID-19 járvány miatt felfüggesztették, de a SOFIA kutatóközpont folytatja a munkát, és a kutatók tovább dolgoznak az obszervatórium eddig begyűjtött adataival.

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás