Komunikat prasowy

Najdalsza detekcja galaktycznego pola magnetycznego

6 września 2023

Przy pomocy Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) astronomowie wykryli pole magnetyczne galaktyki tak odległej, że światło od niej biegnie do nas ponad 11 miliardów lat: widzimy ją w stadium, gdy Wszechświat miał zaledwie 2,5 miliarda lat. Uzyskany wynik daje naukowcom istotne wskazówki na temat powstawania pól magnetycznych w galaktykach takich jak nasza własna Droga Mleczna.

Wiele obiektów astronomicznych we Wszechświecie posiada pola magnetyczne, czy to planety, czy gwiazdy, czy galaktyki. „Wielu ludzi może nie być świadomym, że cała nasza galaktyka i inne galaktyki są pokryte polami magnetycznymi rozciągającymi się na dziesiątki tysięcy lat świetlnych” mówi James Geach, profesor astrofizyki na University of Hertfordshire w Wielkiej Brytanii, pierwszy autor badań opublikowanych dzisiaj w Nature.

„Tak naprawdę, bardzo mało wiemy o tym, jak te pola powstają, pomimo iż są dość kluczowe dla ewolucji galaktyki” dodaje Enrique Lopez Rodriguez, naukowiec ze Stanford University w USA, który także brała udział w badaniach. Nie jest jasne jak wcześnie w życiu Wszechświata i jak szybko powstały pola magnetyczne w galaktykach, ponieważ jak dotąd astronomowie uzyskali mapy pól magnetycznych w galaktykach blisko nas.

Ale teraz dzięki ALMA, w której Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) jest partnerem, Geach i jego zespół odkryli w pełni uformowane pole magnetyczne w odległej galaktyce, podobne w strukturze do tego co obserwujemy w pobliskich galaktykach. Pole to jest około 1000 razy słabsze niż ziemskie pole magnetyczne, ale rozciąga się na ponad 16 000 lat świetlnych.

„Odkrycie daje nam nowe wskazówki dotyczące sposobu powstawania pól magnetycznych o skali galaktycznej” wyjaśnia Geach. Obserwacje w pełni rozwiniętego pola magnetycznego tak wcześnie w historii Wszechświata sugerują, że pola magnetyczne rozciągające się na całe galaktyki mogą powstawać szybko, gdy młode galaktyki jeszcze ciągle rosną.

Zespół sądzi, że intensywne powstawanie gwiazd we wczesnym Wszechświecie mogło odgrywać rolę w przyspieszaniu rozwoju pól magnetycznych.  Co więcej, pola te mogą zwrotnie wpływać na to, jak formują się późniejsze generacje gwiazd. Współautor, astronom ESO, Rob Ivison mówi, że odkrycie otwiera „nowe okno na wewnętrzne mechanizmy galaktyk, ponieważ pola magnetyczne są powiązane z materią, z której powstają gwiazdy.”

Aby dokonać wykrycia pola magnetycznego, zespół szukał światła emitowanego przez ziarna pyłu w odległej galaktyce 9io9 [1]. Galaktyki są wypełnione ziarnami pyłu, a gdy występuje pole magnetyczne, ziarna mają tendencję do uporządkowania, przez co emitowane światło staje się spolaryzowane. Oznacza to, że fale świetlne oscylują wzdłuż preferowanego kierunku, a nie losowo. Gdy ALMA wykryła i zmapowała spolaryzowany sygnał pochodzący od 9io9, potwierdziło to występowanie pola magnetycznego.

„Żaden inny teleskop nie mógłby tego osiągnąć” podkreśla Geach. Jest nadzieja, że te i przyszłe obserwacje odległych pól magnetycznych zaczną wyjaśniać tajemnice powstania tych podstawowych cech galaktycznych.

Uwagi

[1] Galaktyka 9io9 została odkryta w ramach projektu nauki społecznościowej. Pomogli w tym widzowie telewizyjnego programu Stargazing Live emitowanego w brytyjskiej BBC, gdy przez trzy noce w 2014 roku proszono widownię o sprawdzenie milionów zdjęć w poszukiwaniu odległych galaktyk.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule, który ukaże się w Nature.

Skład zespołu badawczego: J. E. Geach (Centre for Astrophysics Research, School of Physics, Engineering and Computer Science, University of Hertfordshire, Wielka Brytania [Hertfordshire]), E. Lopez-Rodriguez (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, USA), M. J. Doherty (Hertfordshire), Jianhang Chen (European Southern Observatory, Garching, Niemcy [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, Wielka Brytania), S. Dye (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, Wielka Brytania) oraz K. E. K. Coppin (Hertfordshire).

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) umożliwia naukowcom z całego świata na odkrywanie tajemnic Wszechświata z korzyścią dla nas wszystkich. Projektujemy, budujemy i zarządzamy światowej klasy obserwatoriami naziemnymi – których astronomowie używają do odpowiadania na ciekawe pytania i szerzenia fascynacji astronomią – a także promujemy międzynarodową współpracę w astronomii. Ustanowione w 1962 roku jako organizacja międzynarodowa, ESO jest wspierane przez 16 krajów członkowskich (Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy), a także Chile jako kraj gospodarz, oraz Australię jako strategicznego partnera. Siedziba ESO, a także jego centrum popularyzacji nauki i planetarium (ESO Supernova) znajdują się w pobliżu Monachium w Niemczech, natomiast chilijska pustynia Atakama – niesamowite miejsce z wyjątkowymi warunkami do obserwacji nieba – jest domem dla naszych teleskopów. ESO zarządza trzema lokalizacjami obserwacyjnymi w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope – Bardzo Duży Teleskop) oraz dwa teleskopy do przeglądów nieba. VISTA pracuje w podczerwieni, VLT Survey Telescope w zakresie widzialnym. W Paranal ESO zarządza także południowym obserwatorium CTA (Cherenkov Telescope Array South) – największym na świecie i najbardziej czułym obserwatorium promieniowania gamma. Wspólnie z międzynarodowymi partnerami ESO zarządza także radioteleskopami APEX i ALMA, które są instrumentami do obserwacji nieba w zakresach milimetrowym i submilimetrowym. Na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, budujemy „największe oko świata na niebo”, czyli Ekstremalnie Wielki Teleskop (Extremely Large Telescope, ELT). Nasza działalność w Chile jest zarządzania z biur ESO w Santiago, gdzie współpracujemy też z chilijskimi partnerami.

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. 

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia ALMA
• Dla dziennikarzy: zasubskrybuj, aby otrzymywać w wybranym języku nasze komunikaty prasowe z embargo medialnym
• Dla naukowców: jeśli masz ciekawy temat, zgłoś swoje badania

Kontakt

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

Enrique Lopez Rodriguez
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University
Stanford, California, USA
E-mail: 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
E-mail: Rob.Ivison@eso.org

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

Press Office
University of Hertfordshire
Hatfield, UK
Tel.: +441707 285770
E-mail: news@herts.ac.uk

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych