Pole magnetyczne bardzo odległej galaktyki

Jak zmierzyć wartości pól magnetycznych w bardzo odległych galaktykach? Na pierwszy rzut oka nie jest to proste zadanie! Serwis Phys.org donosi jednak, że właśnie dokonano tego dla galaktyki odległej od nas o blisko 5 miliardów lat świetlnych.

Słynny interferometr radiowy VLA (Very Large Array) wykorzystano w celu dokładniejszego zbadania galaktyki położonej niemal w połowie drogi pomiędzy Ziemią a bardziej odległym kwazarem tła. Jej pole grawitacyjne stało się w tym przypadku silną soczewką, która pozwoliła rozłożyć promieniowanie elektromagnetyczne tego dalekiego kwazara na jego dwa osobne obrazy optyczne.

Kwazar dzieli od nas niemal miliard lat świetlnych, a emitowane przez niego fale radiowe są spolaryzowane (mają wyraźnie wyróżniony kierunek drgań). Jeśli połączymy ten fakt z obserwacjami świadczącymi o tym, że fale tworzące dwa powiększone dzięki soczewce grawitacyjnej obrazy radiowe poruszały się przez różne obszary napotkanej na swej drodze galaktyki, możemy pozyskać informacje o polu magnetycznym tej galaktyki.

Przede wszystkim należy zaznaczyć, że pole magnetyczne wpływa na znajdujące się w jego pobliżu fale elektromagnetyczne. Jeśli zatem naukowcy otrzymali mapy radiowe, na których widać duże różnice pomiędzy dwoma powiększonymi i zniekształconymi przez działanie soczewki grawitacyjnej obrazami jakiegoś obiektu, to najprawdopodobniej różne obszary tworzącej tę soczewkę galaktyki inaczej wpłynęły na fale radiowe pochodzące z bardziej odległego kwazara. W tym przypadku okazuje się, że badana galaktyka posiada wielkoskalowe, koherentne pole magnetyczne, które jest podobne (zarówno pod względem struktury, jak i natężenia) do pól zaobserwowanych wcześniej galaktykach znajdujących się w pobliżu Drogi Mlecznej i powstałych jak na kosmiczną skalę czasu stosunkowo niedawno.

O czym to właściwie świadczy?

Pamiętajmy, że odległą galaktykę widzimy taką, jaką była ona niespełna pięć miliardów lat temu. Cały Kosmos liczył sobie wówczas tylko dwie trzecie swego obecnego wieku. Zatem wiemy już dużo więcej na temat sposobu, w jaki galaktyczne pola magnetyczne mogły ewoluować w czasie. Naukowcy sądzą, że pola te powstają na skutek działania efektu dynamo, jednak mogą je tworzyć także inne procesy fizyczne. A do rozstrzygnięcia tej wątpliwości konieczna jest dokładna wiedza na temat pól magnetycznych występujących w galaktykach wczesnego Wszechświata. Wynik obecnych badań jest o tyle ważny, że na obecną chwilę daje najlepsze jak dotąd ograniczenia i oszacowania dla skali czasowej istnienia oraz natury tych pól.

Czytaj więcej:

 

Źródło: National Radio Astronomy Observator

 

Zdjęcie: linie pola magnetycznego galaktyki IC 342 nałożone na jej obraz optyczny.

Źródło: NRAO, R. Beck, MPIfR; NRAO/AUI/NSF; graphics: U. Klein, AIfA; Background image: T.A. Rector, University of Alaska Anchorage and H. Schweiker, WIYN; NOAO/AURA/NSF.