Астрономы впервые детально нанесли на карту обширную «магнитную супермагистраль», которая питает интенсивное звездообразование и мощнейшие галактические ветра, бушующие со скоростью 1,8 миллиона километров в час внутри сливающейся галактической системы Arp 220. Используя комплекс радиотелескопов ALMA (Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка), международная исследовательская группа создала самую подробную из существующих магнитную карту этого космического столкновения.
Arp 220, расположенная примерно в 250 миллионах световых лет от Земли, является ультраяркой инфракрасной галактикой (ее светимость сопоставима со ста галактиками типа Млечного Пути), образованной в результате продолжающегося слияния двух спиральных галактик. Окутанная плотной пылью, она невероятно ярко светится в инфракрасном диапазоне и служит для астрономов ближайшим аналогом экстремальных, активно рождающих звезды галактик, которые доминировали в ранней Вселенной. Изучая Arp 220, ученые получают редкую возможность заглянуть в процессы, которые формировали массивные галактики более 10 миллиардов лет назад.
«Мы использовали ALMA, чтобы определить ориентацию и напряженность магнитных полей в двух сливающихся галактиках», — сообщил в своем заявлении руководитель группы Энрике Лопес-Родригес из Университета Южной Каролины.
Результаты работы команды показали, что ее быстрые молекулярные выбросы пронизаны мощными, упорядоченными магнитными структурами.
«Это раскрыло ранее невидимые детали о скрытых пылью ядрах Arp 220 и ее молекулярных оттоках», — добавил Хосеп Мигель Хирарт, ведущий наблюдательной части исследования, научный сотрудник Института космических наук.
Магнитные поля порождают космические ветра
Новые наблюдения демонстрируют, что магнитные поля играют центральную роль в запуске и формировании мощных ветров, истекающих из двух ядер Arp 220. Эти ветра, скорость которых в 1500 раз превышает скорость звука на Земле, уносят газ, пыль, металлы и космические лучи далеко за пределы самой галактики. До сих пор считалось, что движущей силой подобных выбросов являются в основном интенсивное звездообразование и возможная активность черных дыр.
Однако, используя высокое разрешение и возможности поляриметрии ALMA, исследователи проследили, как микроскопические пылевые зерна и молекулы оксида углерода выстраиваются вдоль магнитных полей. Это позволило им восстановить трехмерную геометрию полей внутри галактики и вдоль ее выбросов.
Результатом стала впечатляющая картина того, что ученые назвали почти вертикальным каналом намагниченного газа, истекающим из одного из галактических ядер — «магнитной супермагистралью».
В западном ядре Arp 220 команда наблюдала хорошо упорядоченную магнитную структуру, тесно связанную с биполярным выбросом. Это указывает на то, что магнитное поле не просто пассивно следует потоку, а активно направляет и ускоряет ускользающее вещество. В то же время восточное ядро показало спиралевидную магнитную структуру, встроенную в плотный вращающийся диск, что говорит о способности крупномасштабного магнитного порядка сохраняться даже в турбулентной среде сталкивающихся галактик.
Пожалуй, самым интригующим аспектом исследования стало обнаружение высокополяризованного «моста» из пыли, соединяющего два галактических центра. Эта намагниченная перемычка, по-видимому, служит каналом для переноса вещества и магнитного потока между сливающимися ядрами, что еще раз подчеркивает роль магнитных полей в управлении потоком материи во время галактических столкновений.
«Когда мы наблюдаем Arp 220 как единое целое, это одно из лучших мест во Вселенной для изучения того, как гравитация, звездообразование и мощные ветра взаимодействуют с сильными магнитными полями, трансформируя галактику и обогащая ее окружение намагниченным газом и пылью», — пояснил Лопес-Родригес.
Измерения показывают, что магнитные поля в этих выбросах невероятно сильны — их напряженность в сотни и тысячи раз превышает типичные значения для Млечного Пути. Такие мощные поля могут существенно влиять на движение, охлаждение газа и последующее образование новых звезд, а также регулировать потерю галактиками вещества в окружающее пространство.
Эти открытия позволяют предположить, что сильные, упорядоченные магнитные поля могли быть обычным явлением в ранней Вселенной, особенно в пылевых галактиках со вспышкой звездообразования, подобных древним аналогам Arp 220. Формируя галактические ветра, магнетизм мог сыграть ключевую роль в определении момента прекращения звездообразования в галактиках и в том, как они обогащают межгалактическое пространство.
По мере того как астрономы применяют эти методы к более далеким системам, они ожидают обнаружить подобные магнитные магистрали по всему космосу. Пока же Arp 220 служит ярким напоминанием о том, что невидимые силы способны оставлять неизгладимый след в видимой Вселенной.
Поделитесь в вашей соцсети👇
Ваш комментарий