Pirmą kartą visiškai kartografuotas vienas iš Pieno kelio "kaulų"

Pirmą kartą mokslininkai visiškai kartografavo vieną iš Pieno kelio galaktikos "kaulų".

Šis kaulas yra ilgas, tankus šaltų dujų pluoštas tankiausioje vienos iš galaktikos spiralinių rankų dalyje. Jo ilgis - apie 195 šviesmečiai; žemėlapyje, sudarytame naudojant Infraraudonųjų spindulių astronomijos stratosferos observatorijos (SOFIA) lėktuvą, pirmą kartą išsamiai pavaizduoti jame esantys magnetiniai laukai.

Rezultatas prieštarauja lūkesčiams. Magnetiniai laukai ne išsidėstę išilgai kaulo, o labiau išsibarstę, ir vidutinis magnetinis laukas nėra nei lygiagretus, nei statmenas kaului. Tai, pasak tyrėjų, gali padėti geriau suprasti ne tik spiralinių galaktikų struktūras, bet ir jų žvaigždžių formavimąsi.

"Iki SOFIA buvo sunku didele raiška atvaizduoti magnetinius laukus visame kaulo plote, - sakė astrofizikas Ianas Stivensas (Ian Stephens) iš Vusterio valstybinio universiteto (Masačusetso valstija).

"Dabar galime gauti tiek daug nepriklausomų magnetinio lauko krypties matavimų visoje šių kaulų teritorijoje, todėl galime iš tikrųjų įsigilinti į magnetinio lauko svarbą šiuose masyviuose siūliniuose debesyse."

Pirmą kartą mokslininkai vieną iš Pieno kelio kaulų nustatė dar 2013 m.; nuo to laiko jie iš viso rado 18 tokių galaktikos kaulų. Šiuo metu mūsų galaktikoje žvaigždės formuojasi gana retai - apie tris Saulės mases per metus; tačiau žvaigždės dažniausiai formuojasi šiuose vadinamuosiuose kauluose.

Kaip jūsų kaulai yra tankiausia jūsų rankų dalis, taip ir galaktikos kaulai yra tankiausia Pieno kelio rankų dalis. Būdingiausios šių kaulų savybės yra tai, kad jie turi būti bent 50 kartų ilgesni už plotį ir arti ir dažniausiai lygiagretūs galaktikos plokštumai.

Astronomai taip pat atliko išsamius jų dydžio, masės, temperatūros, aukščio ir tankio matavimus.

Tačiau minėtųjų kaulų magnetiniai laukai buvo menkai apriboti. Stephensas ir jo komanda pasinaudojo SOFIA - modifikuotu "Boeing", kuris skraido virš Žemės stratosferos, kad išvengtų infraraudonųjų spindulių trukdžių, - ir atliko 10 kaulų matavimus. Pirmasis iš jų - G47.

"Magnetiniai laukai... potencialiai gali nustatyti žvaigždžių formavimosi debesyje greitį. Jie taip pat gali nukreipti dujų srautą, formuoti kaulus ir daryti įtaką tankiausių dujų kišenių, kurios galiausiai suirs ir suformuos žvaigždes, kiekiui ir dydžiui", - sakė Stephensas.

"Sudarę laukų orientacijos žemėlapį, galime įvertinti santykinę magnetinio lauko ir gravitacijos lauko svarbą, kiekybiškai įvertinti, kiek magnetiniai laukai veikia žvaigždžių formavimosi procesą."

Komanda naudojo SOFIA, kad atliktų G47 dulkės skleidžiamos infraraudonosios šviesos stebėjimus. Nesferinės formos dulkių grūdeliai išsidėsto išilgai magnetinio lauko krypties, o tai galima nustatyti pagal jų skleidžiamos infraraudonosios šviesos poliarizaciją. Mokslininkai gali panaudoti šią poliarizaciją, kad sudarytų magnetinio lauko linijų orientacijos erdvėje žemėlapį.

Tyrimas atskleidė, kad magnetiniai laukai kartais, bet dažnai ne, yra statmeni kaulo centrui. Tie regionai, kuriuose magnetiniai laukai yra statmeni, paprastai yra tankiausi - juose aktyviausiai formuojasi žvaigždės.

Kituose regionuose magnetiniai laukai yra lygiagretūs arba atsitiktinai išsidėstę. Tuose regionuose magnetinis laukas, atrodo, stipriausiai apsaugo kaulus nuo gravitacinio suirimo; žvaigždžių formavimosi regionai silpniausiai apsaugo nuo gravitacinio suirimo, teigė tyrėjai.

Tai leidžia manyti, kad magnetiniai laukai vaidina svarbų vaidmenį saugant G47 kaulus nuo suirimo ir formuojant kaulus didesnio tankio regionuose. Tačiau magnetiniai laukai mažesnio tankio regionuose yra sudėtingi ir netvarkingi, o magnetinio lauko vaidmuo neaiškus.

Kadangi G47 buvo tik pirmasis iš daugelio išsamių galaktikų kaulų magnetinių laukų tyrimų, likę darbai gali padėti išspręsti šią paslaptį. Pirmasis žvilgsnis tikrai buvo viliojantis.

Tyrimas buvo paskelbtas žurnale "The Astrophysical Journal Letters".