Bir harita, Herschel Uzay Gözlemevi tarafından görüldüğü gibi, G47 filamentinin bir görüntüsünün üzerinde bulunan G47 kemiğindeki manyetik alanların yönünü gösterir. Kırmızı ve sarı alanlar, yüksek yoğunluklu toz ve gaz bölgeleridir. Kredi: G47: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/Ke Wang ve ark. 2015; Kutuplaşma haritası: Stephens ve diğerleri, 2021
Sarmal gökadalardaki yıldızların çoğu, gökadanın kollarında oluşur. Bu gökadaların “iskeletlerini” oluşturan galaktik kemikler, kolların en yoğun kısımlarını çevreleyen uzun liflerdir.
En büyük ölçeklerde, bir galaksinin manyetik alanları sarmal kollarını takip eder. Kemiklerdeki alanların buna göre kemiğe göre hizalı olduğuna inanılıyordu, ancak Stratosferik Kızılötesi Astronomi Gözlemevi’nden yapılan araştırmalar (SOFYA), ortak projesi NASA ve DLR’deki Alman Uzay Ajansı, durumun genellikle böyle olmadığını ima ediyor. Manyetik alanlar, galaksinin kollarının spiral şeklini takip etmez ve genel olarak kemiklere dik değildir.
Worcester State Üniversitesi’nden astrofizikçi Ian Stephens, “SOFIA’dan önce, manyetik alanları tüm kemikler üzerinde yüksek çözünürlükte görüntülemek zordu” dedi. “Artık bu kemikler boyunca manyetik alan yönünün pek çok bağımsız ölçümünü elde edebiliyoruz, bu da bu devasa filamentli bulutlardaki manyetik alanın önemini gerçekten araştırmamıza izin veriyor.”
Stephens, Filamentler Son derece Uzun ve Karanlık: Manyetik Polarizasyon Araştırması (FIELDMAPS) projesinin bir parçası, herhangi bir galaktik kemiğin manyetik alanını bütünüyle haritalamak için ilk girişim. Grubun haritasını çıkarmayı planladığı on kemikten FIELDMAPS tarafından tamamlanan ilk proje, uzayda dev bir filamentli kemik olan G47’dir. Samanyolu yani 200 ışıkyılı uzunluğunda ve 5 ışıkyılı genişliğinde.
“Manyetik alanlar… bir bulutta yıldızların oluşma hızını potansiyel olarak belirleyebilir. Ayrıca gaz akışını yönlendirebilir, kemikleri şekillendirebilir ve sonunda çökerek yıldızları oluşturacak olan en yoğun gaz ceplerinin miktarını ve boyutunu etkileyebilirler” dedi Stephens. “Alanların yönünü haritalayarak, manyetik alanın yıldız oluşum sürecini ne kadar etkilediğini ölçmek için manyetik alanın yerçekimine göreli önemini tahmin edebiliriz.”
Araştırmacılar tam da bunu yaptı ve manyetik alanların, birçok alandaki gazın yenik düşmekten kütleçekimsel çöküşe ve yıldız oluşturmasına engel olacak kadar güçlü olduğunu belirleyebildiler. G47 kemiğindeki manyetik alanların karmaşık olduğunu ve sık sık yön değiştirdiğini buldular – ancak en yoğun alanlarda kemiğe dik eğilim gösterdiler. Bu, daha az yoğun bölgelerden gelen paralel alanların, yeni yıldızların doğuşunu engelleyerek yıldız oluşum hızında önemli bir rol oynadığı daha yoğun bölgelere malzeme beslediği anlamına gelir.
FIELDMAPS, SOFIA’da tozun hizalamasını belirleyen HAWC+ polarimetresini kullandı ve astrofizikçilerin manyetik alanın yönünü algılamasını ve böylece uzaktan gözlemlenmesini sağladı. Bu, şimdiye kadar galaktik kemikler arasında manyetik alanlardan yapılmış en büyük ve en ayrıntılı haritaları mümkün kıldı.
Grubun, sarmal gökadaların bilgisayar simülasyonlarıyla karşılaştırmayı planladıkları analiz edecek daha fazla galaktik kemiği var. Birlikte, bu sonuçlar, sarmal gökadaların kollarındaki manyetik alanların rolünün daha kapsamlı bir tanımını geliştirmeye yardımcı olacaktır.
SOFIA, NASA ve Alman Uzay Ajansı’nın DLR’deki ortak projesidir. DLR, görev için teleskop, planlı uçak bakımı ve diğer desteği sağlar. NASA’nın California Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi, SOFIA programını, bilimini ve misyon operasyonlarını, merkezi Columbia, Maryland’de bulunan Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği ve Stuttgart Üniversitesi’ndeki Alman SOFIA Enstitüsü ile işbirliği içinde yönetmektedir. Uçak, NASA’nın Palmdale, California’daki Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi Binası 703 tarafından bakım ve işletmektedir.
