Pole magnetyczne w płaszczyźnie Drogi Mlecznej

Stuktura pola magnetycznego (tekstura) oraz rozkład promieniowania obłoków pyłowych (kolor) w Drodze Mlecznej na podstawie obserwacji misji Planck.
Źródło: ESA/Planck Collaboration. Acknowledgment: M.-A. Miville-Deschênes, CNRS – Institut d’Astrophysique Spatiale, Université Paris-XI, Orsay, France
Pastelowe kolory i delikatna tekstura widoczne na rysunku przypominają pociągnięcia pędzla malarza na płótnie, jednak w rzeczywistości są one wizualizacją danych zebranych przez należącą do Europejskiej Agencji Kosmicznej misję Planck. Na rysunku przedstawione zostało oddziaływanie międzygwiazdowego pyłu z polem magnetycznym w Drodze Mlecznej.

W latach 2009-2013 Planck skanował niebo w poszukiwaniu światła pochodzącego z początków Wszechświata, tzw. mikrofalowego promieniowania tła. Przy okazji zarejestrował również sporo promieniowania pochodzącego ze znacznie bliższych i młodszych obszarów w Galaktyce. Z kosmologicznego punkt widzenia sygnał ten nie ma większego znaczenia, jednak jest bardzo ważny dla badań nad narodzinami nowych gwiazd, a także nad wieloma innymi zjawiskami zachodzącymi w Drodze Mlecznej.

Jednym ze źródeł składających się na sygnał zarejestrowany przez Plancka jest kosmiczny pył. To jeden z elementów środowiska międzygwiazdowego, który wypełnia Galaktykę, składający się głównie z gazu i stanowiący surowiec przy tworzeniu nowych gwiazd.

Międzygwiazdowe obłoki gazu i pyłu oddziałują z polem magnetycznym Galaktyki. Ziarna pyłu kształtem przypominają nieco elipsoidę i w obecności pola magnetycznego ustawiają swoją oś wielką prostopadle do kierunku pola. W wyniku tego promieniowanie emitowane przez ziarna pyłu jest częściowo spolaryzowane, dzięki czemu instrumenty zamontowane na pokładzie Plancka mogły zmierzyć kierunek tej polaryzacji.
Naukowcy pracujący przy misji Planck wykorzystali emisję spolaryzowaną międzygwiazdowego pyłu do zrekonstruowania pola magnetycznego Galaktyki. Dzięki temu możliwe jest lepsze poznanie roli pola magnetycznego przy tworzeniu się struktur w Drodze Mlecznej, które prowadzą do powstawania nowych gwiazd.

Na rysunku kolorem oznaczono całkowite natężenie promieniowania pochodzącego z pyłu, ukazując tym samym strukturę międzygwiezdnych obłoków w Drodze Mlecznej. Teksturą wyróżniono kierunek pola magnetycznego, który wyznaczono na podstawie emisji spolaryzowanej pyłu.
Na rysunku widać, że związek pola magnetycznego ze strukturami środowiska międzygwiazdowego jest bardzo złożony. W szczególności pole jest bardziej uporządkowane w płaszczyźnie Galaktyki, gdzie podąża ono za strukturą spiralną. Jednak nad i pod płaszczyzną pojawiają się małe obłoki pyłu w miejscach gdzie pole jest mniej regularne.

Na podstawie obserwacji wykonanych przez satelitę Planck, a także podobnych wykonanych wcześniej, naukowcy odkryli, że międzygwiazdowe obłoki pyłowe kształtem przypominające włókna, układają się wzdłuż galaktycznego pola magnetycznego. Biorąc pod uwagę, że obłoki te stają się kolebką dla nowych gwiazd to znaczenie pola magnetycznego w ewolucji całej galaktyki jest bardzo duże.
Natężenie emisji pyłu wyznaczono ze złożenia obserwacji Plancka wykonanych na częstotliwości 353, 545 oraz 857 GHz. Informację o kierunku pola magnetycznego uzyskano z pomiarów polaryzacji na częstotliwości 353 GHz.

Hubert Siejkowski | Źródło:  ESA

Liczba odsłon: 1825