Ο μαγνητικός “αυτοκινητόδρομος” αποβάλλει τεράστιες ποσότητες αερίου και σκόνης από τον γαλαξία πούρων

Τι τροφοδοτεί τη μαζική αποβολή αερίου και σκόνης από τον γαλαξία πούρων, γνωστό ως Messier 82;

Γνωρίζουμε ότι οι χιλιάδες αστέρια που εκρήγνυνται στην ύπαρξη οδηγούν σούπερ ισχυρούς ανέμους που ωθούν την ύλη στον διαγαλαξιακό χώρο. Νέα έρευνα δείχνει ότι τα μαγνητικά πεδία συμβάλλουν επίσης στην εκτόξευση υλικού από το Messier 82, ένα πολύ γνωστό παράδειγμα ενός αστεριού γαλαξία με χαρακτηριστικό επιμήκη σχήμα.

Αποτελέσματα από ΝΑΣΑΣτρατοσφαιρικό Παρατηρητήριο υπέρυθρης αστρονομίας, ή ΣοφίαΒοηθά στην εξήγηση του τρόπου με τον οποίο η σκόνη και το αέριο ταξιδεύουν από τους εσωτερικούς γαλαξίες στον διαγαλαξιακό χώρο, παρέχοντας ενδείξεις για το πώς σχηματίζονται οι γαλαξίες. Αυτά τα υλικά εμπλουτίζονται με στοιχεία όπως ο άνθρακας και το οξυγόνο που υποστηρίζουν τη ζωή και αποτελούν τα δομικά στοιχεία των μελλοντικών γαλαξιών και των άστρων. Η έρευνα παρουσιάστηκε σε μια συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Η SOFIA, ένα κοινό έργο μεταξύ της NASA και του γερμανικού διαστημικού κέντρου DLR, έχει προηγουμένως μελετήσει την κατεύθυνση των μαγνητικών πεδίων κοντά στον πυρήνα του Messier 82, καθώς ο γαλαξίας πούρων είναι επίσημα γνωστός. Αυτή τη φορά η ομάδα εφάρμοσε εργαλεία που έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη μελέτη της φυσικής γύρω από τον ήλιο, γνωστό ως ηλιοφυσική, για να κατανοήσει τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου που περιβάλλει τον γαλαξία σε απόσταση 10 φορές μεγαλύτερη από ό, τι πριν.

«Αυτή είναι η παλιά φυσική για τη μελέτη του ήλιου, αλλά καινούργια για τους γαλαξίες», δήλωσε η Joanne Schmelz, διευθύντρια της Κοινοπραξίας Διαστημικής Έρευνας Πανεπιστημίων που εδρεύει στο Ames Research Center στη Silicon Valley της NASA και συν-συγγραφέας του επερχόμενου εγγράφου για αυτήν την έρευνα. “Μας βοηθά να καταλάβουμε πώς ο χώρος μεταξύ των αστεριών και των γαλαξιών έχει γίνει τόσο πλούσιος σε ύλη για τις μελλοντικές κοσμικές γενιές.”

Ο γαλαξίας πούρων βρίσκεται 12 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό Ursa Major και υπόκειται σε εξαιρετικά υψηλό ρυθμό σχηματισμού αστεριών που ονομάζεται αστέρι. Ο σχηματισμός των αστεριών είναι τόσο έντονος που δημιουργεί ένα «σούπερ άνεμο» που ωθεί το υλικό από τον γαλαξία. Όπως η Sophia βρήκε προηγουμένως χρησιμοποιώντας μια ευρείας εμβέλειας αερομεταφερόμενη κάμερα υψηλής ανάλυσης, ή HAWC +, ο άνεμος τραβά το μαγνητικό πεδίο κοντά στον πυρήνα του γαλαξία, έτσι ώστε να είναι κάθετο προς το επίπεδο του γαλαξία σε 2.000 έτη φωτός.

Οι ερευνητές ήθελαν να δουν αν οι γραμμές μαγνητικού πεδίου θα επεκτείνονταν επ ‘αόριστον στο διαγαλαξιακό χώρο, όπως το μαγνητικό περιβάλλον στον ηλιακό άνεμο, ή μεταλλάσσονται για να σχηματίσουν δομές παρόμοιες με στεφανιαίες δακτυλίους που βρίσκονται σε ενεργές περιοχές του Ήλιου. Υπολόγισαν ότι τα μαγνητικά πεδία του γαλαξία εκτείνονται προς τα έξω, όπως ο ηλιακός άνεμος, επιτρέποντας σε υλικά που φυσάει από τους υπεράντους να διαφύγουν στον διαγαλαξιακό χώρο.

Αυτά τα εκτεταμένα μαγνητικά πεδία μπορεί να σας βοηθήσουν να εξηγήσετε πώς το αέριο και η σκόνη που εντοπίστηκαν από τα διαστημικά τηλεσκόπια απομακρύνθηκαν από τον γαλαξία. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA εντόπισε ένα σκονισμένο υλικό 20.000 έτη φωτός έξω από τον γαλαξία, αλλά δεν ήταν σαφές γιατί εξαπλώνεται μακριά από τα αστέρια και στις δύο κατευθύνσεις και όχι από ένα αεριωθούμενο αεροπλάνο.

“Τα μαγνητικά πεδία μπορούν να λειτουργήσουν ως αυτοκινητόδρομος, δημιουργώντας μονοπάτια για γαλαξιακό υλικό που είναι ευρέως διασκορπισμένο στον διαγαλαξιακό χώρο”, δήλωσε η Jordan Guaira Aguilera, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Villanova της Πενσυλβανίας και συν-συγγραφέας της επερχόμενης εργασίας.

Με σπάνιες εξαιρέσεις, το μαγνητικό πεδίο στην ηλιακή κορώνα δεν μπορεί να μετρηθεί άμεσα. Ως εκ τούτου, πριν από περίπου 50 χρόνια, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μεθόδους για την ακριβή παρέκταση των μαγνητικών πεδίων από την επιφάνεια του Ήλιου σε διαπλανητικό χώρο, γνωστό στην ηλιοφυσική ως πιθανή παρέκταση πεδίου. Χρησιμοποιώντας τις τρέχουσες παρατηρήσεις της SOFIA για τα κεντρικά μαγνητικά πεδία, η ερευνητική ομάδα τροποποίησε αυτήν τη μέθοδο για να εκτιμήσει το μαγνητικό πεδίο σε περίπου 25.000 έτη φωτός γύρω από τον γαλαξία πούρων.

“Δεν μπορούμε εύκολα να μετρήσουμε μαγνητικά πεδία σε κλίμακες αυτού του μεγέθους, αλλά μπορούμε να τα παρέκταση με αυτά τα εργαλεία από την ηλιακή φυσική”, δήλωσε ο Enrique Lopez-Rodriguez, επιστήμονας του Πανεπιστημίου Space Research Research της SOFIA που εδρεύει στο Ames και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. . “Αυτή η νέα διεπιστημονική μέθοδος μας δίνει τη μεγαλύτερη προοπτική που χρειαζόμαστε για να κατανοήσουμε τους γαλαξίες των αστρικών εκρήξεων.”

Η Sophia είναι ένα κοινό έργο της NASA και του Γερμανικού Διαστημικού Κέντρου. Το Κέντρο Έρευνας Ames της NASA στη Silicon Valley της Καλιφόρνια διαχειρίζεται το πρόγραμμα Sophia Science and Missions σε συνεργασία με την Κολομβία, την Πανεπιστημιακή Κοινοπραξία Διαστημικής Έρευνας που εδρεύει στο Μέριλαντ και το Γερμανικό Ινστιτούτο Sophia στο Πανεπιστήμιο της Στουτγκάρδης. Το αεροσκάφος συντηρείται και λειτουργεί από το Armstrong Flight Research Center της NASA, Building 703, στο Palmdale της Καλιφόρνια. Το Airborne High-Resolution Wideband Camera Tool αναπτύχθηκε και παραδόθηκε στη NASA από μια ομάδα πολλαπλών επιχειρήσεων με επικεφαλής το Jet Propulsion Laboratory της NASA.