A Tejútrendszerhez képest 10-szer intenzívebb, elképesztő sebességű csillagkeletkezéséről is híres Szivar-galaxisról, vagy más néven M82 galaxisról készített méréseket a Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), sztratoszférában repülő infravörös csillagászati obszervatórium. A tanulmány során a galaxisok fejlődését befolyásoló anyagok intergalaktikus térbe történő kijutását vizsgálták.
A kutatók első alkalommal fedezték fel, hogy az M82 galaxis központjából kiáramló galaktikus szelek követik a galaxis mágneses terét. Emellett rengeteg, körülbelül 50-60 millió naptömeggel megegyező mennyiségű gázt és port transzportálnak ki a galaxisból.
„A galaxisok közötti tér nem üres.” – mondta Enrique Lopez-Rodriguez, az USRA egyetem kutatója, aki a SOFIA csoport tagja. „Gáz és por van benne, melyek a csillagok és galaxisok keletkezésének magjai. Most már jobban értjük, hogyan szökhettek ki a galaxisokból az idők során”.
Amellett, hogy klasszikus csillagontó galaxis, ami azt jelenti, hogy adott idő alatt rendkívüli mennyiségű csillag keletkezik benne más galaxisokkal összevetve, az M82-ből erős szelek szállítanak gázt és port az intergalaktikus térbe. Csillagászok már régóta felvetették, hogy ezek a szelek a galaxis mágneses erővonalait is ugyanebbe az irányba vonszolnák, de számos tanulmány ellenére sem volt még megfigyelési bizonyíték az elméletre.
A SOFIA obszervatórium segítségével egyértelműen kimutatták, hogy a Szivar-galaxis szelei nem csak óriási mennyiségű gázt és port szállítanak, de a mágneses teret is úgy alakítják, hogy a galaktikus korongra merőleges legyen. Sőt, a szél több mint 2000 fényévnyire vonszolja magával a mágneses teret – ez közel a szél szélességével megegyező méret.
„A kutatás egyik fő célja az volt, hogy megfigyelhessük, mennyire hatékonyan képes a galaktikus szél magával húzni a mágneses erővonalakat.” – mondta Lopez-Rodriguez. „Nem számítottunk arra, hogy a mágneses tér ilyen nagy területen követi a szelet”.
A megfigyelések tehát arra utalnak, hogy a csillagontással járó erőteljes galaktikus szelek juttathatnak a közeli intergalaktikus térbe gázt, port és mágneses teret is. Ha hasonló folyamatok játszódtak le a korai Univerzumban is, akkor ezek az első galaxisok alapvető fejlődését is befolyásolhatták. Az eredményeket 2019 januárjában publikálták az Astrophysical Journal Letters tudományos folyóiratban.
A SOFIA legújabb műszere, a High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus, vagy röviden HAWC+ a távoli infravörös tartományban figyeli meg a mágneses erővonalak mentén elhelyezkedő porszemcséket. Ezekből a csillagászok következtetni tudnak az egyébként láthatatlan mágneses tér formájára és irányultságára is. A távoli infravörös tartomány kulcsfontosságú információkkal tud szolgálni a mágneses terekről, mert a jel tiszta és nem zavarnak bele más fizikai mechanizmusok által kibocsájtott jelek, mint például a szóródó látható fény.
„Az intergalaktikus mágneses terek és fejlődésük tanulmányozása roppant fontos részét képezi annak, hogy megérthessük, hogyan alakultak a galaxisok az Univerzum létezése során.” – mondta Terry Jones, a tanulmány egyik vezető kutatója, a Minnesota-i Egyetem emeritus professzora. „A SOFIA HAWC+ berendezésével új perspektívából figyelhetjük meg ezeket a mágneses tereket”.
Forrás: NASA JPL
