Ученые обнаружили гигантский магнитный «разворот» внутри Млечного Пути

Ученые из Университета Калгари создали одну из самых детальных карт магнитного поля Млечного Пути и обнаружили неожиданное явление — диагональное изменение направления магнитного поля в рукаве Стрельца.

«Без магнитного поля галактика схлопнулась бы под действием собственной гравитации», — объясняет Джо-Энн Браун, профессор кафедры физики и астрономии Университета Калгари. «Нам нужно знать, как выглядит магнитное поле галактики сейчас, чтобы создавать точные модели, предсказывающие его эволюцию».

В этом месяце Браун и ее коллеги опубликовали две работы в журналах The Astrophysical Journal и The Astrophysical Journal Supplement Series. Исследование представляет новый крупный набор данных, доступный астрономам по всему миру, а также модель, объясняющую, как магнитное поле Млечного Пути могло меняться с течением времени.

Для работы команда использовала новый телескоп в Радиоастрофизической обсерватории Доминион в Британской Колумбии, управляемой Национальным исследовательским советом Канады. Инструмент позволил ученым провести обзор северного неба в широком диапазоне радиочастот.

«Широкий охват позволяет получить детальную информацию о структуре магнитного поля», — отмечает доктор Анна Ордог, ведущий автор первого исследования.

Наблюдения стали частью международного проекта Global Magneto-Ionic Medium Survey (GMIMS), направленного на картирование магнитного поля Млечного Пути с беспрецедентной детализацией. Результатом стал высококачественный набор данных, дающий ученым гораздо более четкое представление о невидимой магнитной среде галактики.

Данные были собраны путем измерения эффекта Фарадеевского вращения, который возникает, когда радиоволны проходят через области, заполненные электронами и магнитными полями.

«Это можно представить как рефракцию. Соломинка в стакане с водой кажется изогнутой из-за того, как свет взаимодействует с материей, — говорит Ребекка Бут, аспирантка, работающая с Браун и ведущий автор второго исследования. — Фарадеевское вращение — это похожая концепция, но здесь электроны и магнитные поля в космосе взаимодействуют с радиоволнами».

Анализируя эти изменения в радиоволнах, команда смогла отследить скрытые магнитные структуры по всей галактике.

Одним из самых удивительных открытий стало обнаружение магнитного поля в рукаве Стрельца, которое, по-видимому, меняет свое направление.

«Если смотреть на галактику сверху, общее магнитное поле вращается по часовой стрелке, — объясняет Браун. — Но в рукаве Стрельца оно вращается против часовой стрелки. Мы не понимали, как происходит этот переход. И однажды Анна принесла данные, и я воскликнула: «О, Боже, разворот диагональный!»

Позже Бут расширила находку Ордог, используя новые данные.

«Моя работа представляет новую трехмерную модель для разворота магнитного поля. С Земли это выглядело бы как диагональ, которую мы наблюдаем в данных», — поясняет Бут.

Это открытие дает исследователям важную новую подсказку о скрытой магнитной архитектуре Млечного Пути и может помочь ученым лучше понять, как галактики эволюционируют с течением времени.