Как галактика Млечный Путь получила свою спиральную форму?

Ученых давно интересовал вопрос о том, как наша галактика Млечный Путь получила такую ​​элегантную спиральную форму с длинными рукавами.

Ассоциация космических исследований университетов объявила, что новые наблюдения за галактикой проливают свет на то, как спиралевидные галактики, как и наша собственная, приобретают свою знаковую форму, рассказывает издание Phys.org.

Согласно исследованиям Стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA), в формировании этих галактик важную роль играют магнитные поля. «Магнитные поля невидимы, но они могут влиять на эволюцию галактики», - отметил доктор Энрике Лопес-Родригес, научный сотрудник Ассоциации космических исследований университетов при Научном центре SOFIA Исследовательского центра Эймса NASA в калифорнийской Кремниевой долине. «Мы достаточно хорошо понимаем, как гравитация влияет на галактические структуры, но мы только начинаем изучать роль, которую играют магнитные поля», - добавил он.

Магнитные поля в спиральной галактике выровнены по спиральными рукавами по всей галактике - более 24 тысяч световых лет в поперечине. Выравнивание магнитного поля с образованием звезды означает, что гравитационные силы, которые создали спиральную форму галактики, также сжимают магнитное поле. Выравнивание поддерживает ведущую теорию о том, как рукава приобретают спиральную форму, известную как «теория волн плотности».

Ученые измерили магнитные поля вдоль спиральных рукавов галактики под названием NGC 1068, или M77. Поля показаны в виде потоков, которые следуют близко к кружащимся рукавам.

Галактика М77 находится в созвездии Кетус за 47 млн световых годах от нас. В ее центре есть сверхмассивная активная черная дыра, которая вдвое массивнее, чем черная дыра в основе нашей галактики Млечный Путь. Кружащиеся рукава заполнены пылью, газом и участками интенсивного звездообразования.

Инфракрасные наблюдения SOFIA раскрывают то, что не могут увидеть человеческие глаза: магнитные поля, которые следуют близко к спиральным рукавам, наполненных новорожденными звездами. В «теории волн плотности» - ведущей теории, объясняющей приобретение рукавами своей знаковой формы, и которая поддерживается этими наблюдениями, - говорится о том, что пыль, газ и звезды на рукавах не закреплены на месте, как лопатки на вентиляторе. Вместо этого, материал движется вдоль рукавов, когда гравитация сжимает его, подобно предметам на конвейерной ленте.

Выравнивание магнитного поля простирается на всю длину массивных рукавов - примерно 24 000 световых лет в поперечнице. Это означает, что гравитационные силы, которые создали спиральную форму галактики, также сжимают ее магнитное поле, что поддерживает теорию волн плотности. Результаты исследования были опубликованы в Astrophysical Journal.

«Это первый раз, когда мы увидели магнитные поля, выровненные в таких больших масштабах вместе со звездообразованиями в спиральных руках, - говорит Лопес-Родрикес. - Всегда увлекательно иметь такие наблюдательные доказательства, как вот это от SOFIA, поддерживающие теории.»

Как известно, магнитные поля в космосе трудно наблюдать. Самый новый инструмент SOFIA, Бортовая широкополосная камера с высоким разрешением-плюс, или HAWC+, использует дальний инфракрасный свет для наблюдения за небесными зернами пыли, которые выравниваются перпендикулярно линиям магнитного поля. Из этих результатов астрономы могут определить форму и направление иначе невидимого магнитного поля. Дальний инфракрасный свет предоставляет ключевую информацию о магнитных полях, поскольку сигнал не загрязнен излучением от других механизмов, таких как рассеянный видимый свет и излучение от высокоэнергетических частиц. Способность SOFIA изучать галактику с помощью дальнего инфракрасного света, в частности на длине волны 89 мкм, обнаружила ранее неизвестные грани ее магнитных полей.

Необходимы дальнейшие наблюдения, подобные SOFIA, чтобы понять, как магнитные поля влияют на формирование и эволюцию других типов галактик, таких как галактики неправильной формы.

Читайте еще интересные новости о космосе.