Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 26.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Обсерватория Планк зафиксировала отпечаток магнитного поля Млечного пути

Обсерватория Планк зафиксировала отпечаток магнитного поля Млечного пути
shortstoryf

Космическая обсерватория Планк, созданная европейским космическим агентством, сумела создать изображения магнитного поля нашей Галактики. Оно было получено в рамках полного обзора всего неба в поисках поляризованного света, испускаемого межзвездным газом в Млечном пути.

Для человечества свет является очень знакомой формой энергии, и все же некоторые его свойства скрыты от повседневной нашей жизни. Одно из таких свойств — поляризация — эффект, который несет в световой волне информацию о том, что произошло с пучком света по мере его движения через космическое пространство. Свет может быть описан как серия волн электрических и магнитных полей, которые колеблются в перпендикулярных друг к другу плоскостях и к направлению движения. Обычно, эти поля могут колебаться в различных направлениях. Однако, иногда они предпочитают это делать в строго определенном положении, тогда говорят, что свет поляризован. Такой эффект может произойти, например, когда свет отражается от зеркала или водяной поверхности. Специально для устранения таких эффектов используют специальные поляризационные фильтры, которые поглощают это излучение точно так же, как темные очки блокируют яркий свет.

В космосе свет, излучаемый звездами, газом и пылью, так же может быть поляризован различными способами. Измеряя степень поляризации в этом излучении, астрономы научились изучать физические процессы, которые вызвали поляризацию. В частности, поляризация может показать условия существования и свойства магнитных полей межзвездного пространства, через которое прошел свет. Карта, представленная на изображении, была получена специальными датчиками, установленными на аппарате Планк, которые действуют как астрономический эквивалент поляризованных темных очков. Водовороты, петли и дуги на этом изображении позволяют проследить структуру магнитного поля Млечного пути.

Магнитное поле Млечного пути

Распределение магнитных линий магнитного поля Млечного пути, как это видит аппарат Планк. Изображение скомпилировано из отдельных снимков, полученных во время кругового небесного обзора за поляризованным светом. Магнитное поле представлено благодаря применению техники линейной интегральной свертки. Карта выполнена в проекции Мольвейде, которая специально используется для создания глобальных карт планет или неба. Галактическая плоскость лежит в середине изображения, некоторые области с высокими широтами не показаны, поскольку поляризация здесь незначительна. Источник: ESA and the Planck Collaboration

В дополнении к сотням миллиардов звезд наша Галактика заполнена смесью газа и пыли — сырья, из которого строятся и рождаются новые звезды. Даже не смотря на то, что эти зерна пыли очень холодные, они все же излучают свет, но в очень длинных диапазонах волны — от инфракрасной до микроволновой области. Если пылинка сама по себе не симметрична, то она испускает больше света в том направлении, которое соответствует самой длинной ее оси, делая свет поляризованным. Если бы ориентация целого облака зерен и пыли была бы случайна, то никакую поляризацию заметить не удалось бы. Однако, космические зерна пыли почти всегда вращаются очень быстро, десятки миллионов раз в секунду, из-за столкновений с фотонами и быстро движущимися атомами. Тогда, вследствие того, что межзвездные облака в Млечном пути пронизаны магнитными полями, вращающиеся зерна пыли выравниваются их самой длинной осью перпендикулярно к магнитному полю. В результате в излучаемом свете возникает самая настоящая поляризация, которую можно изучать. Таким образом астрономы могут использовать поляризованный свет, испускаемый пылью, чтобы изучить структуру галактического магнитного поля, в частности ориентацию линий поля, спроектированных на небесную плоскость.

Согласно новому изображению от Обсерватории Планк, более темные области соответствуют более сильно поляризованному свету, а видимая рябь указывает на магнитное поле. Так как у магнитного поля Млечного пути есть трехмерная структура, истинную ориентацию его трудно интерпретировать если линии магнитного поля сильно дезориентированы в направлении нашего взгляда. Однако, на снимке можно заметить и области, в которых магнитное поле демонстрирует вполне организованное поведение. Темная часть на снимке, простирающаяся через центр, соответствует галактической плоскости. Здесь поляризация демонстрирует регулярное направление даже при больших углах обзора. Так же, судя по анализу информации, можно сказать что в пределах некоторых облаков газа и пыли существуют различия в поляризации. Это можно наблюдать в различных светлых участках выше и ниже галактической плоскости, где магнитное поле ориентировано не так хорошо.

Но изучение магнитного поля Млечного пути не является единственной причиной, по которой специалисты Планка интересуются поляризацией. Их так же интересует скрытый за излучением переднего плана древний сигнал Космического Микроволнового Фона (или реликтового излучения) — самого древнего света во вселенной. Карта его интенсивности однажды уже была создана как раз обсерваторией Планк, и ученые теперь собирают дополнительную информацию для того, чтобы измерить поляризацию этого излучения. Это — одна из главных целей миссии аппарата, поскольку эти данные могут пролить свет на гравитационные волны, возникшие во вселенной сразу после ее рождения.

В марте 2014 года исследователи из объединения BICEP2 сообщили, что смогли впервые обнаружить сигнал гравитационных волн с помощью наземного телескопа, который наблюдал определенный участок неба в одной лишь микроволновой частоте. Если подходить критически к этим исследованиям, то можно заключить, что получение информации о первородных волнах возможно лишь в случае отсутствия какой-либо поляризации света переднего плана. Позже в этом году ученые планируют опубликовать данные, основанные на наблюдениях миссии Планк за поляризованным светом, покрывающих все небо в семи различных частотах. Многократные наблюдения в различных частотах должны помочь астрономам исключить побочные искажения сигнала.

По информации Европейского космического агентства.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google