Son zamanlarda çok sıradışı bir harita türüne baktık - Faraday Gökyüzü. Tüm galaksiler gibi, bizimki de manyetik bir “kişiliğe” sahiptir, ancak bu alanların nereden geldiği ve nasıl yaratıldığı gerçek bir gizemdir. Araştırmacılar her zaman, Dünya'nın iç kısmında ve Güneş'te meydana gelenler gibi mekanik süreçlerle yaratıldığını varsaydılar. Şimdi yeni bir çalışma, bilim insanlarına galaksimizde görülen galaktik manyetik alanların yapısı hakkında daha iyi bir anlayış verecektir.
Max Planck Astrofizik Enstitüsü (MPA) tarafından yönetilen ekip, bilgilerini topladı ve manyetik gökyüzünün ayrıntılı bir haritasını daha oluşturmak için teorik simülasyonlarla derledi. NRL’den Dr. Tracy Clarke'ın araştırma ekibinin bir üyesi şöyle açıklıyor: “Bu yeni teknikleri uygulamanın anahtarı, bu projenin 30'dan fazla araştırmacıyı 26 farklı projeyle ve 41.000'den fazla ölçümle bir araya getirmesidir. Ortaya çıkan veritabanı, iki tam ayın açısal mesafesiyle ayrılmış kaynaklarla tüm gökyüzünü biberlemeye eşdeğerdir. ” Bu büyük miktarda veri, bilim insanlarının Samanyolu'nun manyetik yapısını çok ayrıntılı olarak ölçmelerini sağlayacak yeni bir “tüm gökyüzü” görünümü sunuyor.
Bu harita hakkında "yeni" olan nedir? Bu kez, Faraday derinliği olarak adlandırılan bir miktara bakıyoruz - bu, manyetik alanlarda belirlenen görüş hattı bilgisine bağlı bir fikir. 41.000'den fazla tekil ölçümün birleştirilmesiyle oluşturuldu ve daha sonra yeni bir görüntü rekonstrüksiyon yöntemi kullanılarak birleştirildi. Bu durumda, MPA'daki tüm araştırmacılar, bilgi alanı teorisinin yeni disiplininde uzmandır. NRL'nin Uzaktan Algılama Bölümünde çalışan Dr. Tracy Clarke, veritabanı için radyo gözlemleri yapan uluslararası radyo gökbilimcileri ekibinin bir parçasıdır. Büyük ölçekte bir manyetizma… ve bilim insanlarının galaktik gaz türbülansının doğasını daha iyi anlamalarını sağlayacak en küçük manyetik özellikleri bile veriyor.
Faraday etkisi kavramı yeni değil. Bilim adamları bu alanları geçen yüzyılda bir buçuk yıldır gözlemliyor ve ölçüyorlar. Nasıl yapılır? Polarize ışık mıknatıslanmış bir ortamdan geçtiğinde, polarizasyonun düzlemi ... Faraday dönüşü olarak bilinen bir süreç çevrilir. Dönme miktarı, alanın yönünü ve gücünü ve dolayısıyla özelliklerini gösterir. Polarize ışık radyo kaynaklarından da üretilir. Farklı frekanslar kullanılarak, Faraday rotasyonu da bu alternatif şekilde ölçülebilir. Araştırmacılar, tüm bu eşsiz ölçümleri birleştirerek Samanyolu üzerinden tek bir yol hakkında bilgi edinebilirler. “Büyük resmi” daha da arttırmak için, çeşitli kaynaklardan bilgi toplanmalıdır - toplam 41.330 bireysel ölçümü netleştiren 26 farklı gözlem projesinin doldurduğu bir ihtiyaç. Size boyut hakkında bir ipucu vermek için, bu da her bir kare derecesi için yaklaşık bir radyo kaynağı olur!
Böyle derinlikte bile, güney gökyüzünde hala birkaç ölçümün kataloglandığı alanlar var. Boşlukları doldurmak ve daha gerçekçi bir görüş sağlamak için araştırmacılar “kaydettikleri mevcut veri noktaları arasında enterpolasyon yapmak zorundalar.” Ancak, bu tür veriler doğrulukla ilgili bazı sorunlara neden olur. Daha kesin ölçümlerin harita üzerinde en büyük etkiyi yaratacağını düşünebilirsiniz, ancak bilim adamları herhangi bir ölçümün ne kadar güvenilir olabileceğinden emin değiller - özellikle de etraflarındaki ortamdan etkilenebilecekleri zaman. Bu durumda, en doğru ölçümler haritalama noktalarında her zaman en yüksek sırada yer almaz. Heisenberg gibi, ölçüm alma süreciyle ilişkili bir belirsizlik var, çünkü süreç çok karmaşık. Sadece küçük bir hata haritanın içeriğinde büyük bir bozulmaya yol açabilir.
MPA tarafından hazırlanan bir algoritma sayesinde, bilim adamları görüntüleri bir araya getirirken bu tür zorluklarla güvenle karşılaşabilirler. “Genişletilmiş kritik filtre” olarak adlandırılan algoritma, bilgi alanı teorisi olarak bilinen yeni disiplinlerden (alanlara uygulanan mantıksal ve istatistiksel bir yöntem) araçlar kullanır. Şimdiye kadar hataları ayıklamak için etkili bir yöntem olduğu kanıtlandı ve hatta bir dizi görüntü ve sinyal işleme uygulaması için tıp veya coğrafya gibi diğer bilimsel alanlara bir varlık olduğunu kanıtladı.
Bu yeni harita kendi galaksimizi incelemek için harika bir yardımcı olsa da, ekstragalaktik manyetik alanları inceleyen araştırmacıların da yolunu açmaya yardımcı olacaktır. Gelecek, LOFAR, eVLA, ASKAP, MeerKAT ve SKA gibi yeni tip radyo teleskoplar sunduğundan, harita Faraday etkisinin önemli bir ölçüm kaynağı olacak - bilim adamlarının görüntüyü güncellemelerini ve galaktik manyetik alanlar.
Orijinal Hikaye Kaynak: Deniz Araştırma Laboratuvarı Haberleri.
