Sarmal manyetik alan Orion moleküler bulut çevresinde kaydırma. İmaj kredisi: NRAO / AUI / NSF Ayrıntı için tıklayınız
Gökbilimciler bugün (12 Ocak Perşembe), Orion takımyıldızındaki bir gaz bulutunun etrafında bir yılan gibi kıvrılan, yıldızlararası alanda ilk sarmal manyetik alanın ilk keşfinin ne olabileceğini duyurdular.
Berkeley California Üniversitesi'nde astronomi yüksek lisans öğrencisi Timothy Robishaw, “Bu yapıyı uzun, parmak benzeri yıldızlararası bir bulutun etrafına sarılmış dev, manyetik bir Slinky olarak düşünebilirsiniz” dedi. “Manyetik alan çizgileri gerilmiş lastik bantlar gibidir; gerginlik bulutu filaman biçimine sıkıştırıyor. ”
Gökbilimciler uzun zamandır manyetik kuvvetlerin yıldızlararası bulutların şeklini doğrudan etkilediği belirli durumlar bulmayı umuyorlardı, ancak Robishaw'a göre, “teleskoplar şu ana kadar görevini yerine getirmemişti…”
Bulgular, Orion Moleküler Bulut olarak bilinen filaman şekilli yıldızlararası bir bulut etrafındaki manyetik alan yapısının ilk kanıtını sağlar.
Bugünün UC Berkeley astronomi profesörü Robishaw ve Carl Heiles tarafından yapılan duyuru, Washington DC'deki Amerikan Astronomi Derneği toplantısında yapılan bir sunum sırasında yapıldı.
Yıldızlararası moleküler bulutlar yıldızların doğum yeridir ve Orion Moleküler Bulutu, biri kemerde diğeri Orion takımyıldızının kılıcında olmak üzere böyle iki yıldız fidanı içerir. Yıldızlararası bulutlar çok daha düşük yoğunluklu bir dış ortama gömülü yoğun bölgelerdir, ancak “yoğun” yıldızlararası bulutlar Dünya standartlarına göre mükemmel bir boşluktur. Manyetik kuvvetlerle birlikte, bu bulutların büyük boyutu, yıldız yapmak için onları bir araya getirmek için yeterli yerçekimi yapar.
Gökbilimciler, bir süredir birçok moleküler bulutun, şekillerinin yerçekimi kuvveti ile manyetik alanlar arasındaki denge ile şekillendirildiğinden şüphelenilen filaman yapıları olduğunu biliyorlardı. Bu bulutların teorik modellerini yaparken, çoğu astrofizikçi onları parmak benzeri filamentlerden ziyade küreler olarak ele almıştır. Bununla birlikte, 2000 yılında Drs tarafından yayınlanan teorik bir tedavi. McMaster Üniversitesi'nden Jason Fiege ve Ralph Pudritz, uygun şekilde işlendiğinde, filamanlı moleküler bulutların, bulutun uzun ekseni çevresinde sarmal bir manyetik alan sergilemesi gerektiğini önerdiler. Bu, bu teorinin ilk gözlemsel teyididir.
“Uzaydaki manyetik alanları ölçmek çok zor bir iştir,” dedi Robishaw, “çünkü yıldızlararası uzayda alan çok zayıf ve hatalı sonuçlar verebilecek sistematik ölçüm etkileri olduğu için.”
Dünyaya doğru veya Dünya'yı gösteren manyetik bir alanın imzası Zeeman etkisi olarak bilinir ve bir radyo frekansı hattının bölünmesi olarak görülür.
Robishaw, “Radyo kadranını tararken ve aynı istasyonu küçük bir boşlukla ayırdığınızda bir benzetme olur” dedi. "Boş alanın boyutu, istasyonun yayınlandığı alandaki manyetik alanın gücü ile doğru orantılıdır."
Bu durumda sinyal, evrendeki en basit ve en bol atom olan yıldızlararası hidrojen tarafından radyo kadranında 1420 MHz'de yayınlanıyor. Verici, Orion takımyıldızında 1750 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır.
Bu radyo yayınlarını alan anten, Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi tarafından işletilen Ulusal Bilim Vakfı'nın Yeşil Banka Teleskobu'dur (GBT). 148 metre yüksekliğinde ve 100 metre (300 feet) çapında bir tabağı olan teleskop, Batı Virjinya'da, 13.000 mil kare Ulusal Radyo Sessiz Bölgesi olarak ayrılmıştır. Bu, radyo gökbilimcilerinin insan yapımı sinyallerden etkilenmeden uzaydan gelen radyo dalgalarını gözlemlemelerini sağlar.
GBT'yi kullanarak Robishaw ve Heiles, Orion Moleküler Bulutu üzerindeki dilimler boyunca radyo dalgaları gözlemledi ve manyetik alanın yönünü tersine çevirdiğini, bulutun üst tarafında Dünya'ya doğru ve altta uzağa işaret ettiğini buldu. Bulutun önündeki manyetik alanın nasıl yönlendirildiğini incelemek için önceki yıldız ışığı gözlemlerini kullandılar. (Bulut ne optik ışık ne de radyo dalgaları ona nüfuz edemeyecek kadar yoğun olduğu için bulutun arkasında neler olduğu hakkında bilgi edinmenin bir yolu yoktur.) Mevcut tüm ölçümleri birleştirdiklerinde, resim bulutun etrafına saran bir tirbuşon deseninden ortaya çıktı. .
Robishaw, “Bu sonuçlar birkaç nedenden dolayı benim için inanılmaz heyecan vericiydi” dedi. “Sarmal alan yapısının bilimsel sonucu var. Ardından, başarılı bir ölçüm var: Bu tür gözlemler çok zor ve teleskop üzerinde sadece bu muazzam yemeğin manyetik alanın imzası olan polarize radyo dalgalarına nasıl tepki verdiğini anlamak onlarca saat sürdü. ”
Bu araştırmaların sonuçları Robishaw ve Heiles'e GBT'nin sadece manyetik alanları ölçmek için büyük radyo teleskopları arasında benzersiz olmadığını, aynı zamanda zayıf manyetik alanları güvenilir bir şekilde tespit edebilen tek kişi olduğunu öne sürdü.
Heiles, gözlemlenen manyetik alan yapısı için olası bir alternatif açıklama olduğu konusunda uyardı: Alan, bulutun ön tarafına sarılabilir.
“Çok yoğun bir nesne,” dedi Heiles. “Ayrıca, Eridanus'un komşu takımyıldızında birçok yıldız patladığında oluşan çok büyük bir şok dalgasının içi boş kabuğunun içinde yatmaktadır.”
Şok dalgası manyetik alanı onunla birlikte taşırdı, “moleküler buluta ulaşana kadar! Manyetik alan çizgileri bulutun yüzü boyunca gerilir ve kenarlara sarılır. Böyle bir yapılandırmanın imzası şimdi gördüğümüze çok benzer. Bizi gerçekten sarmal bir alan olduğuna ikna eden şey, bulutun karşısındaki alan çizgileri için sabit bir eğim açısı olduğudur. ”
Ancak, durum ileri araştırmalarla netleştirilebilir. Robishaw ve Heiles, GBT'yi kullanarak ölçümlerini bu bulutta ve diğerlerinde genişletmeyi planlıyorlar. Ayrıca Kanadalı meslektaşları ile işbirliği yaparak bu ve diğer bulutların karşısındaki alanı ölçmek için yıldız ışığı kullanacaklar.
Heiles, “Umut, bu manyetik alanın gerçek yapısının ne olduğunu anlamak için yeterli kanıt sağlamaktır” dedi. “Samanyolu galaksisinde moleküler bulutların yıldız oluşturduğu süreçleri gerçekten anlamak için açık bir anlayış şarttır.”
Araştırma Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklendi.
