Tähtitiede ilman kaukoputkea - Kosmiset magneettikentät

Pin
Send
Share
Send

Kosmisen mittakaavan magneettikenttien mainitseminen todennäköisesti kohtaa epämiellyttävän hiljaisuuden joissakin tähtitieteellisissä piireissä - ja vähän jalkaa sekoittamisen ja kurkun puhdistuksen jälkeen keskustelu siirtyy turvallisempiin aiheisiin. Niillä on todennäköisesti rooli galaktien evoluutiossa, ellei galaksien muodostumisessa - ja ne ovat varmasti piirrevälisen väliaineen ja galaktienvälisen väliaineen ominaisuus.

On odotettavissa, että seuraavan sukupolven radioteleskoopit, kuten LOFAR (matalan taajuuden taulukko) ja SKA (neliökilometrijärjestelmä), mahdollistavat näiden kenttien kartoittamisen ennennäkemättömällä yksityiskohtaisuudella - joten jopa jos käy ilmi, että kosmiset magneettikentät pelaavat vain triviaalia roolia laajamittaisessa kosmologiassa - se on ainakin katsomisen arvoinen.

Tähtitasolla magneettikentät ovat avainasemassa tähtien muodostumisessa mahdollistamalla protostarin purkaa kulmavirran. Pohjimmiltaan protostarin kehrää hidastaa magneettinen vetäminen ympäröivää lisääntymislevyä vasten - mikä mahdollistaa protostarin pitävän vetoa enemmän massaa pyörittämättä itseään toisistaan.

Galaktisella tasolla tähtikokoisten mustien reikien ympärillä olevat lisäyslevyt luovat suihkut, jotka ruiskuttavat kuumaa ionisoitunutta materiaalia tähtienväliseen väliaineeseen - kun taas keskimmäiset supermassiiviset mustat aukot voivat luoda suihkuja, jotka ruiskuttavat tällaisen materiaalin galaktisen alueen väliseen väliaineeseen.

Galakseissa "siemen" magneettikentät voivat syntyä ionisoituneen materiaalin pyörteisestä virtauksesta, jota ehkä lisäävät edelleen supernoovan räjähdykset. Levygalakseissa tällaisia ​​siemenkenttiä voidaan sitten vahvistaa edelleen dynaamisella vaikutuksella, joka syntyy vetämällä koko galaksin pyörimisvirtaan. Tällaisia ​​galaktisen mittakaavan magneettikenttiä nähdään usein muodostavan spiraalikuvioita levy-galaksin poikki, samoin kuin ne osoittavat jonkin verran pystysuuntaista rakennetta galaktisen halogeenin sisällä.

Samanlaisia ​​siemenkenttiä voi esiintyä maitohappoisessa väliaineessa - tai ainakin klusterin sisäisessä elatusaineessa. Ei ole selvää, sisälsivätkö galaktisten klustereiden väliset suuret tyhjät tilaukset riittävän varautuneita hiukkasia merkittävien magneettikenttien muodostamiseksi.

Inklusterivälineessä olevat siemenkentät voivat vahvistaa supermassiivisten mustien reikien suihkukoneiden aiheuttamaa turbulenssivirtausta, mutta koska lisätietoja ei ole, voimme olettaa, että tällaiset kentät ovat ehkä hajaantuneempia ja epäjärjestyneempiä kuin galakseissa nähneet.

Inklusterin sisäisten magneettikentien lujuus on keskimäärin noin 3 x 10-6 gauss (G), mikä ei ole paljon. Maan magneettikentät ovat keskimäärin noin 0,5 G ja jääkaapimagneetti on noin 50 G. Siitä huolimatta nämä klusterin sisäiset kentät tarjoavat mahdollisuuden jäljittää galaksien tai klustereiden aikaisemmat vuorovaikutukset (esim. Törmäykset tai sulautumiset) - ja ehkä myös määrittää, mikä rooli magneettikentät olivat varhaisessa maailmankaikkeudessa, etenkin ensimmäisten tähtien ja galaksien muodostumisen suhteen.

Magneettiset kentät voidaan tunnistaa epäsuorasti useiden ilmiöiden avulla:
• Optinen valo polarisoituu osittain pölyrakeiden läsnä ollessa, jotka vedetään tiettyyn suuntaan magneettikentän avulla ja päästävät sitten valon läpi vain tietyssä tasossa.
• Suuremmassa mittakaavassa tulee Faradayn kierto, jossa jo polarisoidun valon tasoa pyöritetään magneettikentän ollessa läsnä.
• On myös Zeeman-jakautuminen, jossa spektriviivat - jotka yleensä tunnistavat elementtien, kuten vedyn, läsnäolon - voivat jakaa valossa, joka on kulkenut magneettikentän läpi.

Synkrotronisäteilylähteiden (esim. Pulssarit ja bleiserit) laajakulma- tai taivaatutkimukset mahdollistavat datapisteiden ruudukon mittaamisen, joka voi läpikäydä Faradayn kiertymisen magneettikenttien seurauksena galaktienvälisessä tai klusterin sisäisessä mittakaavassa. SKA: n tarjoaman korkean resoluution odotetaan mahdollistavan varhaisen maailmankaikkeuden magneettikenttien havainnot takaisin punasiirtymiseen noin z = 5, mikä antaa sinulle kuvan maailmankaikkeudesta sellaisena kuin se oli noin 12 miljardia vuotta sitten.

Lisätietoja: Beck, R. Kosmiset magneettikentät: havainnot ja näkymät.

Pin
Send
Share
Send