Kompozit bir görüntü ile birlikte kozmik ağın 3 farklı gözleminin (gaz, radyo ve manyetik) birleşik bir görüntüsü. Kredi bilgileri: F. Vazza, D. Wittor ve J. West, Kompozisyon: K. Brown
ICRAR’daki araştırmacılar, evrenin en büyük kozmik yapılarındaki manyetik alanların cezbedici kanıtlarını ortaya çıkardılar.
Gazları, galaksileri içeren ve milyonlarca ışıkyılı boyunca uzanan kozmik boşlukların etrafında dolanan birbirine bağlı lifler ve kümelerden oluşan bir ağ olan kozmik ağ, evrenin en büyük ölçeğini temsil eder. 1960’larda astrofizikçiler tarafından tahmin edilen, 1980’lerdeki bilgisayar modellemesi bu geniş ağın görsel bir temsilini sağladı.
Son yıllarda gökbilimciler, alandaki en önemli soruların bazılarını yanıtlamak için yeni yollar açan Kozmik Ağ’ın haritasını çıkarmada önemli ilerleme kaydetti. Özel bir ilgi alanı, manyetik alanların kozmik ölçekte incelenmesi ve bunların hem galaktik hem de kozmik yapıları şekillendirmedeki rolüdür.
yılında yayınlanan yeni araştırma Bilim Gelişmeleri ve Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi (ICRAR) tarafından ortaklaşa yönetilmektedir. CSIROAvustralya’nın ulusal bilim kurumu, bu kozmik manyetik alanları daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.
Batı Avustralya Üniversitesi’nin (UWA) düğüm noktasından Dr. Tessa Vernstrom ICRARaraştırmanın baş yazarıdır ve manyetizmayı doğadaki temel bir güç olarak tanımlar.
Kozmik ağın manyetik alanlarını gösteren, radyo verilerinin nasıl istiflendiğini gösteren bileşik bir görüntü. Kredi bilgileri: Vernstrom ve ark. 2023
“Manyetik alanlar, gezegenler ve yıldızlardan galaksiler arasındaki en büyük boşluklara kadar evreni kaplar. Bununla birlikte, kozmik manyetizmanın pek çok yönü, özellikle kozmik ağda görülen ölçeklerde, henüz tam olarak anlaşılmamıştır.” Madde evrende birleştiğinde, parçacıkları hızlandıran ve bu galaksiler arası manyetik alanları güçlendiren bir şok dalgası üretir,” dedi Dr. Vernstrom.
Araştırması, güçlü şok dalgalarının ilk gözlemsel kanıtı olan kozmik ağdan gelen radyo emisyonlarını kaydetti.
Bu fenomen daha önce sadece evrenin en büyük galaksi kümelerinde gözlemlenmişti ve kozmik ağ boyunca madde çarpışmalarının ‘imzası’ olduğu tahmin ediliyordu.
“Bu şok dalgaları, kozmik ağın radyo spektrumunda ‘parıldamasına’ neden olması gereken radyo emisyonları yayar, ancak sinyallerin ne kadar zayıf olması nedeniyle hiçbir zaman kesin olarak tespit edilmemiştir.”
Batı Avustralya’daki Murchison Widefield Array (MWA) radyo teleskopundan alınan veriler, araştırma için tüm gökyüzü radyo haritalarını sağladı. Kredi bilgileri: Yusufçuk Medyası
Dr. Vernstrom’un ekibi 2020’de kozmik ağın “radyo parıltısını” aramaya başladı ve başlangıçta bu kozmik dalgalara atfedilebilecek sinyaller buldu.
Bununla birlikte, bu ilk sinyaller şok dalgaları dışında galaksilerden ve gök cisimlerinden gelen emisyonları içerebileceğinden, Vernstrom daha az arka plan “gürültüsü” olan farklı bir sinyal türü seçti – polarize radyo ışığı.
“Polarize radyo ışığı yayan çok az kaynak olduğundan, araştırmamız kontaminasyona daha az eğilimliydi ve evrendeki en büyük yapılarda şok dalgalarından emisyonlar gördüğümüze dair çok daha güçlü kanıtlar sunabildik, bu da modellerimizi doğrulamaya yardımcı oluyor. bu büyük ölçekli yapının büyümesi.”
Simulation of the Cosmic Web’in manyetik alan videosundan alınmış bir fotoğraf. Mavi ve yeşil renkler simülasyondaki manyetik alanların (artan) gücünü verirken, kırmızı renk gaz sıcaklığını gösterir. Kredi bilgileri: Vazza F; ENZO; Piz-Daint CSCS (Lugano)
Araştırma, Global Magneto-Ionic Medium Survey, Planck Legacy Archive, Owens Valley Uzun Dalga Boyu Dizisi ve Murchison Widefield Dizisinden gelen verileri ve tüm gökyüzü radyo haritalarını kullandı ve verileri kozmik ağdaki bilinen kümeler ve iplikçikler üzerine istifledi. .
İstifleme yöntemi, daha sonra Enzo Projesi aracılığıyla üretilen son teknoloji kozmolojik simülasyonlarla karşılaştırılan görüntü gürültüsünün üzerindeki zayıf sinyali güçlendirmeye yardımcı olur.
Bu simülasyonlar, bu araştırmanın bir parçası olarak gözlemlenen kozmik şok dalgalarından polarize radyo ışığının tahminlerini içeren türünün ilk örneğidir.
Bu manyetik alanlar hakkındaki anlayışımız, evrenin nasıl büyüdüğü ve kozmik manyetizmanın kökenlerinin gizemini çözmemize yardımcı olma potansiyeline sahip olduğu konusundaki teorilerimizi genişletmek ve geliştirmek için kullanılabilir.
Referans: Tessa Vernstrom, Jennifer West, Franco Vazza, Denis Wittor, Christopher John Riseley ve George Heald’ın yazdığı “Kozmik ağdan polarize yığılma şokları”, 15 Şubat 2023, Bilim Gelişmeleri.
DOI: 10.1126/sciadv.ade7233