Это самое отдаленное магнитное поле, когда-либо измеренное

Magnetic field map of the distant galaxy 9io9, using data from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.

Используя свет, который путешествовал к нам более 11 миллиардов лет, ученые только что измерили самое отдаленное магнитное поле.

Оно было излучено галактикой 9io9, которая выглядит такой, какой она есть на самом деле. всего через 2,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Составление карты ее линий должно помочь астрономам понять, как галактики вращают гигантские магнитные поля, которые проходят через них и вокруг них в зачаточном состоянии Вселенной.

«Многие люди могут не знать, что вся наша галактика и другие галактики пронизаны магнитными поля, охватывающие десятки тысяч световых лет», — говорит астрофизик Джеймс Гич из Университета Хартфордшира в Великобритании.

«Это открытие дает нам новые подсказки о том, как формируются магнитные поля галактического масштаба. «

Магнитные поля распространены по всей Вселенной. Обычно они приводятся в действие потоком электропроводящего материала, преобразующего кинетическую энергию в магнитную энергию в так называемом эффекте динамо. Например, магнитное поле Земли создается жидкостью, текущей внутри нее.

Карта магнитного поля 9io9. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Дж. Гич и др.)

Считается, что галактические магнитные поля генерируются аналогичным образом. Галактика вращается, и заряженный газ внутри нее тоже вращается. Это движение поддерживает галактическое магнитное поле, но это гораздо более слабое магнитное поле, чем у Земли или Солнца. Например, магнитное поле Млечного Пути составляет от 25 до 60 микрогаусс; У Земли она составляет от 0,22 до 0,67 гаусс на поверхности.

Однако мы не знаем, как вообще возникают галактические магнитные поля. Создаются ли они в результате нисходящего процесса, унаследованного от более широкой Вселенной, в которой они формируются? Или магнитные поля возникают в результате восходящего процесса, из вещества, которое образуется в галактике, генерируя магнитные поля, которые затем пронизывают ее?

Открытие магнитного поля 9io9 дает нам некоторые подсказки.

Галактика была увеличена благодаря наличию массы на переднем плане, которая искривляет пространство-время, что позволило Гичу и его коллегам измерить поляризацию ее света. Это когда длина волны света сильно ориентирована в определенном направлении при прохождении через магнитное поле.

Инфракрасное изображение 9io9. 9io9 — красная дуга, искаженная и увеличенная гравитацией яркого объекта на переднем плане в центре. (ESO/J. Geach et al.)

Основываясь на анализе света, магнитное поле 9io9 было похоже на магнитное поле соседних галактик. Он даже показал сопоставимую силу, 500 микрогаусс или ниже. Это примерно в 1000 раз слабее магнитного поля Земли.

Это говорит о том, что магнитное поле сформировалось быстро, пока галактика еще росла, а значит, галактические магнитные поля тесно связаны с материалом, из которого формируются новые звезды.

Команда считает, что звездообразование, часто происходящее с бешеной скоростью в ранней Вселенной, может помочь ускорить рост и развитие галактических магнитных полей. В свою очередь, магнитные поля могут влиять на последующее звездообразование.

Это открытие, по словам исследователей, открывает новое окно во внутреннюю работу галактик в решающий момент эволюции Вселенной.

Исследование опубликовано в журнале Nature.