Bu görüntü, uzak 9io9 galaksisindeki manyetik alanın yönünü gösteriyor; burada, Evren şu anki yaşının yalnızca %20’sindeyken görülüyor; bir galaksinin manyetik alanının bugüne kadarki en uzak tespiti. 9io9’un içindeki toz taneleri galaksinin manyetik alanıyla bir şekilde hizalanmıştır ve bu nedenle polarize ışık yayarlar, bu da ışık dalgalarının rastgele yerine tercih edilen bir yönde salındığı anlamına gelir. ALMA, burada ALMA görüntüsü üzerinde kavisli çizgiler olarak gösterilen, gökbilimcilerin manyetik alanın yönünü çözebileceği bu polarizasyon sinyalini tespit etti. Katkıda bulunanlar: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/J. Geach ve diğerleri.
Gökbilimciler, erken evrenin kozmik evrimine ve yıldız oluşum süreçlerine ışık tutan eski bir galaksinin manyetik alanını keşfettiler.
Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini Kullanma (ALMA), gökbilimciler, ışığının bize ulaşması 11 milyar yıldan fazla zaman alacak kadar uzaktaki bir galaksinin manyetik alanını tespit ettiler: Biz onu, Evrenin sadece 2,5 milyar yaşındayken olduğu gibi görüyoruz. Sonuç, gökbilimcilere bizimki gibi galaksilerin manyetik alanlarının nasıl oluştuğuna dair hayati ipuçları sağlıyor. Samanyolu olmak için geldi.
ALMA’yı kullanan gökbilimciler, ışığının bize ulaşmasının 11 milyar yıldan fazla zaman aldığı kadar uzaktaki bir galaksinin manyetik alanını tespit ettiler. Daha önce hiç bu kadar uzakta bir galaksinin manyetik alanını tespit etmemiştik. Bu video keşfi özetlemektedir. Kredi: ESO
Evrendeki Manyetik Alanlar
Evrendeki pek çok astronomik cisim, ister gezegenler, ister yıldızlar, ister galaksiler olsun, manyetik alanlara sahiptir. İngiltere’deki Hertfordshire Üniversitesi’nden astrofizik profesörü ve başyazar James Geach, “Birçok kişi, galaksimizin tamamının ve diğer galaksilerin on binlerce ışıkyılını kapsayan manyetik alanlarla kaplı olduğunun farkında olmayabilir” diyor. yakın zamanda bilimsel dergide yayınlanan çalışma Doğa.
Araştırmaya katılan ABD’deki Stanford Üniversitesi’nden araştırmacı Enrique Lopez Rodriguez, “Galaksilerin evrimi açısından oldukça temel olmalarına rağmen, aslında bu alanların nasıl oluştuğu hakkında çok az şey biliyoruz” diye ekliyor. Evrenin ömrünün ne kadar erken bir döneminde ve galaksilerdeki manyetik alanların ne kadar hızlı oluştuğu açık değil çünkü gökbilimciler şu ana kadar yalnızca bize yakın galaksilerdeki manyetik alanların haritasını çıkardılar.
Bu kızılötesi görüntü, burada yakındaki parlak bir galaksinin etrafında kıvrılmış kırmızımsı bir yay olarak görülen uzak galaksi 9io9’u gösteriyor. Yakınlardaki bu galaksi, yerçekimsel bir mercek görevi görüyor: kütlesi etrafındaki uzay-zamanı büküyor, arka plandaki 9io9’dan gelen ışık ışınlarını büküyor, dolayısıyla biçimi bozuluyor. Bu renkli görünüm, ESO’nun Şili’deki Görünür ve Kızılötesi Astronomi Araştırma Teleskobu (VISTA) ve ABD’deki Kanada Fransa Hawaii Teleskobu (CFHT) ile alınan kızılötesi görüntülerin birleşiminden kaynaklanmaktadır. Kredi bilgileri: ESO/J. Geach ve diğerleri.
Yıldız Oluşumunun Rolü ve Gelecekteki Araştırmalar
Şimdi, Avrupa Güney Gözlemevi’nin (ESO) ortak olduğu ALMA’yı kullanan Geach ve ekibi, uzak bir galakside, yapı olarak yakın galaksilerde gözlemlenenlere benzer, tamamen oluşmuş bir manyetik alan keşfettiler. Alan, Dünya’nın manyetik alanından yaklaşık 1000 kat daha zayıftır ancak 16.000 ışıkyılından fazla bir alana yayılmaktadır.
Geach, “Bu keşif bize galaktik ölçekte manyetik alanların nasıl oluştuğuna dair yeni ipuçları veriyor” diye açıklıyor. Evren tarihinin bu kadar erken bir döneminde tamamen gelişmiş bir manyetik alanın gözlemlenmesi, genç galaksiler hâlâ büyürken, galaksilerin tamamını kapsayan manyetik alanların hızla oluşabileceğini gösteriyor.
Ekip, evrenin erken dönemlerindeki yoğun yıldız oluşumunun, alanların gelişimini hızlandırmada rol oynayabileceğine inanıyor. Üstelik bu alanlar daha sonraki yıldız nesillerinin nasıl oluşacağını da etkileyebilir. Ortak yazar ve ESO gökbilimcisi Rob Ivison, keşfin “galaksilerin iç işleyişine yeni bir pencere açtığını, çünkü manyetik alanların yeni yıldızları oluşturan malzemeyle bağlantılı olduğunu” söylüyor.
Bu video bizi Samanyolu’ndaki evimizden çok çok uzak bir galaksi olan 9io9’a doğru bir yolculuğa çıkarıyor. Gece gökyüzünü önce görünür ışıkta görüyoruz, ardından 9io9’a ulaştığımızda kızılötesi ışığa geçiyoruz. Burada galaksi, yakındaki parlak bir galaksinin etrafında kıvrılmış soluk kırmızımsı bir yay gibi görünüyor. Daha sonra, manyetik alanın yönelimi üst üste bindirilmiş eğrilerle gösterilen, milimetre dalga boylarında 9io9’un ALMA görüntüsünü görüyoruz. Kredi: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/DESİ/CFHT/N. Yükselen (skysurvey.org)/J. Geach ve diğerleri.
Uzak Manyetik Alanları Tespit Teknikleri
Bu tespitin yapılabilmesi için ekip, uzak bir galaksi olan 9io9’daki toz taneciklerinin yaydığı ışığı aradı.[1] Galaksiler toz tanecikleriyle doludur ve bir manyetik alan mevcut olduğunda taneler hizalanma eğilimi gösterir ve yaydıkları ışık polarize olur. Bu, ışık dalgalarının rastgele değil, tercih edilen bir yönde salındığı anlamına gelir. ALMA 9io9’dan gelen polarize bir sinyali tespit edip haritaladığında, çok uzak bir galakside manyetik alanın varlığı ilk kez doğrulandı.
Geach, “Başka hiçbir teleskop bunu başaramazdı” diyor. Uzak manyetik alanların bu ve gelecekteki gözlemleriyle, bu temel galaktik özelliklerin nasıl oluştuğunun gizeminin çözülmeye başlaması umut ediliyor.
Referans: JE Geach, E. Lopez-Rodriguez, MJ Doherty, Jianhang Chen, RJ Ivison, GJ Bendo, S. Dye ve KEK Coppin tarafından “kırmızıya kayma 2,6’da bir galaksideki tozdan polarize termal emisyon”, 6 Eylül 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06346-4
Notlar
- 9io9, vatandaş bilimi projesi sırasında keşfedildi. Keşif, 2014 yılında üç geceden fazla bir süre boyunca izleyicilerden uzak galaksileri ararken milyonlarca görüntüyü incelemelerinin istendiği İngiliz BBC televizyon programı Stargazing Live’ın izleyicileri tarafından da desteklendi.
Araştırma ekibi JE Geach’ten (Astrofizik Araştırma Merkezi, Fizik, Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Okulu, Hertfordshire Üniversitesi, Birleşik Krallık) oluşmaktadır. [Hertfordshire]), E. Lopez-Rodriguez (Kavli Parçacık Astrofiziği ve Kozmoloji Enstitüsü, Stanford Üniversitesi, ABD), MJ Doherty (Hertfordshire), Jianhang Chen (Avrupa Güney Gözlemevi, Garching, Almanya) [ESO]), RJ Ivison (ESO), GJ Bendo (İngiltere ALMA Bölge Merkezi Düğümü, Jodrell Bank Astrofizik Merkezi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Manchester Üniversitesi, Birleşik Krallık), S. Dye (Fizik ve Astronomi Okulu, Nottingham Üniversitesiİngiltere) ve KEK Coppin (Hertfordshire).