Ученые представили ранее не публиковавшуюся карту центрального двигателя Млечного Пути⁠⁠

«Центр Млечного Пути и большая часть пространства между звездами заполнены большим количеством пыли, и это важно для жизненного цикла нашей галактики».

Млечный Путь — наша родная галактика, но насколько хорошо мы его знаем? В рамках проекта, финансируемого НАСА, команда под руководством исследователей из Университета Вилланова получила невиданный ранее вид центрального двигателя в сердце нашей галактики.

Новая карта этой центральной области Млечного Пути , на создание которой ушло четыре года, раскрывает взаимосвязь между магнитными полями в сердце нашей галактики и структурами холодной пыли, обитающими там. Эта пыль образует строительные блоки звезд, планет и, в конечном итоге, жизни, какой мы ее знаем. Этот процесс управляется центральным двигателем Млечного Пути.

Это означает, что более четкая картина взаимодействия пыли и магнитных полей позволит лучше понять Млечный Путь и наше место в нем. Результаты команды также имеют значение за пределами нашей галактики, предлагая представление о том, как пыль и магнитные поля взаимодействуют в центральных двигателях других галактик.

Понимание того, как формируются и развиваются звезды и галактики, является жизненно важной частью истории происхождения жизни, но до сих пор взаимодействие пыли и магнитных полей в этом процессе несколько упускалось из виду, особенно в нашей собственной галактике.

«Центр Млечного Пути и большая часть пространства между звездами заполнены большим количеством пыли, и это важно для жизненного цикла нашей галактики», — рассказал Space Дэвид Часс, руководитель исследовательской группы и профессор физики Университета Вилланова. ком. «То, на что мы смотрели, было светом, излучаемым этими холодными пылинками, производимыми тяжелыми элементами, созданными в звездах и рассеивавшимися, когда эти звезды умирают и взрываются».

Сложная картина магнитных полей Млечного Пути

В самом сердце Млечного Пути существует область, называемая центральной молекулярной зоной , которая заполнена примерно 60 миллионами солнечных масс пыли. Этот огромный резервуар пыли имеет температуру около минус 432,7 градусов по Фаренгейту (минус 258,2 градуса по Цельсию). Это всего на несколько градусов выше абсолютного нуля (минус 460 градусов по Фаренгейту), гипотетической температуры, при которой все движение атомов прекратится.

В центре Млечного Пути также находится более горячий газ, лишенный электронов или «ионизированный» и существующий в состоянии вещества, называемом «плазмой».

«Радиоволновые наблюдения этого региона содержат эти красивые вертикальные элементы, которые отслеживают магнитные поля в горячей ионизированной плазменной составляющей центра Млечного Пути», — сказал Часс. «Мы попытались выяснить, какое отношение это имеет к компоненту прохладной пыли.

Команда также хотела знать, как эта холодная пыль совмещается с магнитными полями в центре Млечного Пути, что также позволило бы понять, как ориентированы эти магнитные поля. Такая ориентация называется их «поляризацией».

Часс и его коллеги получили финансирование от НАСА для исследования этой пыльной центральной зоны с помощью Стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA), которая представляла собой телескоп, который облетел земной шар на высоте 45 000 футов (13 716 метров) на борту самолета Боинг 747.

Поляриметрическое исследование большой площади CMZ в дальнем инфракрасном диапазоне (FIREPLACE) в рамках проекта создало инфракрасную карту, которая охватывает около 500 световых лет через центр Млечного Пути за девять полетов.

Используя измерения поляризации излучения, испускаемого пылью, которая ориентирована на магнитные поля, команда сделала вывод о сложной структуре самих этих магнитных полей. Затем это было наложено на трехцветную карту, на которой показана теплая пыль розового оттенка и холодные облака пыли синего цвета. На изображении также показаны нити, излучающие радиоволны, выделенные желтым цветом.

«Это путешествие, а не пункт назначения, но мы обнаружили, что это очень сложная вещь. Направления магнитного поля различаются по облакам в центре Млечного Пути», — объяснил Часс. «Это первый шаг в попытке выяснить, как поле, которое мы видим в радиоволнах в этих крупных организованных нитях, может быть связано с остальной динамикой центра Млечного Пути».

Чусс объяснил, что эту сложную картину магнитных полей он и команда FIREPLACE ожидали увидеть на новой карте SOFIA; наблюдения согласовались с менее масштабными инфракрасными и радиоволновыми наблюдениями, ранее выполненными в центре Млечного Пути. Однако в чем эта новая карта действительно проявляет себя, так это в ее масштабе. Ему удается обнаружить некоторые ранее не нанесенные на карту регионы. Мелкие детали, вплетенные в него, также ошеломляют.

«Я думаю, нам предстоит проделать большую работу, чтобы в конечном итоге прийти к таким выводам. Одна из вещей, которая, на мой взгляд, интересна в этом вопросе, заключается в том, что некоторые поля кажутся направленными в том же направлении, что и волокна в радиоволнах. , и некоторые из них, кажется, соответствуют направлению пыли дальше по диску», — сказал Часс. «Это заманчивый намек на то, что, возможно, крупномасштабное поле в диске нашей галактики и вертикальное поле, которое мы заметили в центре Млечного Пути, связаны».

Он и его команда продолжат анализировать данные SOFIA в течение следующих двух лет, и он надеется, что эта работа вдохновит теоретиков на создание новых моделей, объясняющих то, что происходит в центре нашей галактики.