Что подпитывает массовый выброс газа и пыли из галактики Сигара, также известной как Мессье 82?
Мы знаем, что тысячи зарождающихся звезд вызывают мощный супер-ветер, разносящий материю в межгалактическое пространство. Новое исследование показывает, что магнитные поля также способствуют вытеснению вещества из Мессье 82, хорошо известного примера галактики со вспышкой звездообразования с характерной вытянутой формой.
Выводы стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии НАСА, или SOFIA, помогают объяснить, как пыль и газ могут перемещаться изнутри галактик в межгалактическое пространство, предлагая ключи к разгадке того, как образовались галактики. Этот материал обогащен такими элементами, как углерод и кислород, которые поддерживают жизнь и являются строительными блоками для будущих галактик и звезд. Исследование было представлено на заседании Американского астрономического общества.
SOFIA, совместный проект НАСА и Немецкого аэрокосмического центра, DLR, ранее изучал направление магнитных полей вблизи ядра Мессье 82, так официально известна галактика Сигара. На этот раз команда применила инструменты, которые широко использовались для изучения физики вокруг Солнца , известные как гелиофизика, чтобы понять силу магнитного поля, окружающего галактику на расстоянии в 10 раз больше, чем раньше.
«Это старая физика для изучения Солнца, но новая для галактик», - сказала Джоан Шмельц, директор Ассоциации космических исследований университетов при Исследовательском центре Эймса НАСА в Кремниевой долине и соавтор предстоящей статьи об этом исследовании. «Это помогает нам понять, как пространство между звездами и галактиками стало настолько богатым материей для будущих космических поколений».
Галактика Сигара, расположенная в 12 миллионах световых лет от Земли в созвездии Большой Медведицы, претерпевает исключительно высокую скорость звездообразования, называемую вспышкой звездообразования. Звездообразование настолько интенсивно, что создает «супер-ветер», уносящий материю из галактики. Как SOFIA ранее обнаружила, используя инструментальную широкополосную камеру высокого разрешения, или HAWC +, ветер тянет магнитное поле к ядру галактики так, что оно перпендикулярно плоскости галактики на протяжении 2000 световых лет.
Исследователи хотели узнать, будут ли линии магнитного поля бесконечно распространяться в межгалактическое пространство, как магнитная среда в солнечном ветре , или переворачиваться, образуя структуры, подобные корональным петлям , которые встречаются в активных областях Солнца. Они подсчитали, что магнитные поля галактики простираются подобно солнечному ветру, позволяя материалу, уносимому суперветром, уходить в межгалактическое пространство.
Эти протяженные магнитные поля могут помочь объяснить, как газ и пыль, обнаруженные космическими телескопами, улетели так далеко от галактики. Космический телескоп НАСА Спитцер обнаружил пылевой материал на расстоянии 20 000 световых лет от галактики, но было неясно, почему он распространился так далеко от звезд в обоих направлениях, а не в виде конусообразной струи.
«Магнитные поля могут действовать как шоссе, создавая полосы для галактического материала, который распространяется далеко и широко в межгалактическое пространство», - сказал Джордан Герра Агилера, научный сотрудник Университета Вилланова в Пенсильвании и соавтор предстоящей статьи.
За редким исключением, магнитное поле в солнечной короне нельзя измерить напрямую. Итак, около 50 лет назад ученые разработали методы точной экстраполяции магнитных полей с поверхности Солнца в межпланетное пространство, известные в гелиофизике как экстраполяция потенциального поля. Используя существующие наблюдения SOFIA за центральными магнитными полями, исследовательская группа модифицировала этот метод, чтобы оценить магнитное поле примерно в 25 000 световых лет вокруг галактики Сигара.
«Мы не можем легко измерить магнитные поля в таком большом масштабе, но мы можем экстраполировать его с помощью этих инструментов из гелиофизики», - сказал Энрике Лопес-Родригес, ученый из Ассоциации космических исследований университетов SOFIA из Эймса и ведущий автор исследования. «Этот новый междисциплинарный метод дает нам более широкую перспективу, необходимую для понимания галактик со вспышками звездообразования».
SOFIA - совместный проект NASA и Немецкого аэрокосмического центра. Исследовательский центр Эймса НАСА в Силиконовой долине Калифорнии управляет программой SOFIA, наукой и операциями миссий в сотрудничестве с Университетской ассоциацией космических исследований со штаб-квартирой в Колумбии, штат Мэриленд, и немецким институтом SOFIA в Штутгартском университете. Самолет обслуживается и эксплуатируется в здании 703 Центра летных исследований Армстронга НАСА в Палмдейле, Калифорния. Прибор с воздушной широкополосной камерой высокого разрешения был разработан и доставлен в НАСА группой из нескольких учреждений, возглавляемой Лабораторией реактивного движения НАСА.
Источник: nasa
