eso2316 — Tlačová správa (vedecká)

Detekcia magnetického poľa galaxie z najväčšej vzdialenosti

06. september 2023

Pomocou rádioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) astronómovia zachytili magnetické pole galaxie tak vzdialené, že jeho svetlu trvalo viac ako 11 miliárd rokov, kým dorazilo až k nám. Pozorovaný objekt vidíme tak, ako vyzeral, keď bol vesmír len 2,5 miliardy rokov starý. Výsledok poskytuje astronómom zásadné informácie o tom, ako vznikli magnetické polia galaxií podobných tej našej.

Mnoho astronomických telies vo vesmíre má magnetické polia, či už ide o planéty, hviezdy alebo galaxie. „Ľudia si možno neuvedomujú, že celá naša Galaxia ako aj ďalšie galaxie sú pretkané magnetickými poľami, ktoré siahajú až do desiatok tisíc svetelných rokov,“ hovorí profesor astrofyziky James Geach (University of Hertfordshire, Veľká Británia), hlavný autor štúdie, ktorá bola zverejnená v časopise Nature.

„V skutočnosti vieme stále veľmi málo o tom, ako tieto magnetické polia vznikajú, napriek tomu, že sú podstatné pri vývoji galaxií,“ upozorňuje vedecký pracovník Enrique Lopez Rodriguez (Stanford Univerzity, USA), ktorý sa na výskume tiež podieľal. Nie je jasné, ako skoro, v rannom vývoji vesmíru a ako rýchlo sa vytvárajú magnetické polia v galaxiách, pretože až doteraz astronómovia mapovali magnetické polia iba v galaxiách ležiacich blízko nás.

Teraz však James Geach a jeho vedecký tím s pomocou rádioteleskopu ALMA, ktorého európskym partnerom je ESO, objavili plne vyvinuté magnetické pole vo veľmi vzdialenej galaxii. Pole je asi 1000-krát slabšie ako magnetické pole Zeme, ale je detekovateľné do vzdialenosti viac ako 16 000 svetelných rokov.

„Tento objav nám dáva nové informácie o tom, ako sa vytvárajú magnetické polia v galaktickom meradle,“ vysvetľuje Geach. Pozorovanie plne vyvinutého magnetického poľa tak dávno v minulosti vesmíru naznačuje, že magnetické polia pokrývajúce celé galaxie sa môžu tvoriť rýchlo, zatiaľ čo mladé galaxie stále rastú.
Členovia tímu sa domnievajú, že intenzívna tvorba hviezd v ranom vesmíre mohla zohrať úlohu pri urýchlení rozvoja magnetických polí. Okrem toho môžu tieto polia následne ovplyvniť, ako vznikajú neskoršie generácie hviezd. Spoluautor a astronóm ESO Rob Ivison hovorí: „Objav prináša nový pohľad na vnútorné procesy v galaxiách, pretože magnetické polia sú spojené s hmotou, z ktorej sa hviezdy tvoria.“

Pri tomto pozorovaní tím astronómov hľadal svetlo vyžarovaných prachových zŕn vo vzdialenej galaxii 9io9 [1]. Galaxie sú plné prachu a prachové zrnká majú tendenciu orientovať svoju polohu podľa lokálnych parametrov magnetického poľa. Žiarenie, ktoré potom emitujú, je preto polarizované (polarised). To znamená, že svetelné vlny oscilujú v preferovanom smere a nie náhodne. Keď ALMA detekoval a zmapoval polarizovaný signál pochádzajúci z 9io9, bola prvýkrát potvrdená prítomnosť magnetického poľa vo veľmi vzdialenej galaxii.

„Žiadny iný teleskop by to nemohol dosiahnuť,“ hovorí Geach. Dúfame, že na základe aktuálných a budúcich pozorovaní vzdialených magnetických polí sa záhada o tom ako sa tieto základné galaktické rysy formujú prelomí a začneme pomaly odhaľovať ich tajomstvo.

Poznámky
[1] 9io9 bol objavený v rámci projektu pre amatérskych vedcov z radov verejnosti. K objavu pomohli diváci britského televízneho programu BBC Stargazing Live, keď počas troch nocí v roku 2014 bolo publikum požiadané, aby preskúmalo milióny snímok a pátralo po vzdialených galaxiách.

——————–

More information

This research was presented in a paper to appear in Nature.

The team is composed of J. E. Geach (Centre for Astrophysics Research, School of Physics, Engineering and Computer Science, University of Hertfordshire, UK [Hertfordshire]), E. Lopez-Rodriguez (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, USA), M. J. Doherty (Hertfordshire), Jianhang Chen (European Southern Observatory, Garching, Germany [ESO]), R. J. Ivison (ESO), G. J. Bendo (UK ALMA Regional Centre Node, Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester, UK), S. Dye (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, UK) and K. E. K. Coppin (Hertfordshire).

The European Southern Observatory (ESO) enables scientists worldwide to discover the secrets of the Universe for the benefit of all. We design, build and operate world-class observatories on the ground — which astronomers use to tackle exciting questions and spread the fascination of astronomy — and promote international collaboration for astronomy. Established as an intergovernmental organisation in 1962, today ESO is supported by 16 Member States (Austria, Belgium, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Ireland, Italy, the Netherlands, Poland, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom), along with the host state of Chile and with Australia as a Strategic Partner. ESO’s headquarters and its visitor centre and planetarium, the ESO Supernova, are located close to Munich in Germany, while the Chilean Atacama Desert, a marvellous place with unique conditions to observe the sky, hosts our telescopes. ESO operates three observing sites: La Silla, Paranal and Chajnantor. At Paranal, ESO operates the Very Large Telescope and its Very Large Telescope Interferometer, as well as survey telescopes such as VISTA. Also at Paranal ESO will host and operate the Cherenkov Telescope Array South, the world’s largest and most sensitive gamma-ray observatory. Together with international partners, ESO operates ALMA on Chajnantor, a facility that observes the skies in the millimetre and submillimetre range. At Cerro Armazones, near Paranal, we are building “the world’s biggest eye on the sky” — ESO’s Extremely Large Telescope. From our offices in Santiago, Chile we support our operations in the country and engage with Chilean partners and society.

The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an international astronomy facility, is a partnership of ESO, the U.S. National Science Foundation (NSF) and the National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan in cooperation with the Republic of Chile. ALMA is funded by ESO on behalf of its Member States, by NSF in cooperation with the National Research Council of Canada (NRC) and the National Science and Technology Council (NSTC) in Taiwan and by NINS in cooperation with the Academia Sinica (AS) in Taiwan and the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). ALMA construction and operations are led by ESO on behalf of its Member States; by the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), managed by Associated Universities, Inc. (AUI), on behalf of North America; and by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) on behalf of East Asia. The Joint ALMA Observatory (JAO) provides the unified leadership and management of the construction, commissioning and operation of ALMA.

About the University of Hertfordshire: Defined by the spirit of innovation and enterprise, the University of Hertfordshire has been an innovative, vocation-first educational force for more than 70 years. From our start as a leading educator within Britain’s aeronautical industry to our extensive offering today, we have always specialised in providing the environment and expertise needed to power every kind of potential. For our thriving community of more than 30,000 students from over 140 countries, that means high-quality teaching from experts engaged in groundbreaking research with real-world impact. Access to over 550 career-focused degree options and a chance to study at more than 170 universities worldwide, using outstanding, true to life facilities. And industry connections that offer professional networking opportunities which take talents even further. We are Herts. Herts. Beats Faster. Discover a place where ideas move at a different pace. Visit herts.ac.uk.

Contacts

James Geach
Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire
Hatfield, UK
Email: j.geach@herts.ac.uk

Enrique Lopez Rodriguez
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University
Stanford, California, USA
Email: elopezrodriguez@stanford.edu

Rob Ivison
European Southern Observatory (ESO), Germany; Macquarie University, Australia; Dublin Institute for Advanced Studies, Ireland; University of Edinburgh, Scotland; ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions, Australia
Email: Rob.Ivison@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Cell: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Press Office
University of Hertfordshire
Hatfield, UK
Tel: +441707 285770
Email: news@herts.ac.uk
——————–

Pôvodný článok: https://www.eso.org/public/news/eso2316/

 

ESO*lar