Астрономы нашли магнитное поле у далекой галактики

Международная команда астрономов измерила магнитное поле галактики, свет от которой шел к нам 4,6 миллиарда лет. На сегодняшний день это самая далекая галактика, у которой удалось увидеть большое когерентное магнитное поле. Исследование ученых поможет изучить происхождение и эволюцию магнитных полей во Вселенной. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Как правило, магнитные поля чаще всего ассоциируют с небесными телами, вроде Солнца или Земли. Тем не менее, галактики, включая Млечный путь, тоже обладают магнитным полем. Известно, что они способны влиять на скорость рождения звезд, отвечают за стабильность галактических структур и воздействуют на космические лучи, однако откуда эти поля происходят — до сих пор остается загадкой. Чтобы выяснить это, астрономы решили изучить галактику, которая появилась на более раннем этапе жизни Вселенной.

Авторы новой работы наблюдали за системой CLASS B1152+199, состоящей из квазара, мощного источника радиоволн, и галактики на красном смещении z = 0,439. Чтобы измерить магнитное поле, они использовали эффект гравитационного линзирования. Он возникает из-за того, что гравитация массивных астрономических объектов (в данном случае галактики) искажает и усиливает свет фонового источника (квазара) во время прохождения между ним и наблюдателем. Это дает информацию не только о находящихся за «линзой» небесных телах, но и о самой «линзе». Кроме того, часто наблюдается визуальное размножение источника света — классическим примером может служить «Крест Эйнштейна».

В случае с системой CLASS B1152+199, галактика удвоила изображение квазара, расположенного в 8 миллиардах световых лет. Важно отметить, что радиоволны, идущие от источника, поляризованы или ориентированы преимущественно в одном направлении. Астрономы измерили с помощью обсерватории Very Large Array (VLA) поляризацию радиоволн, которая меняется при прохождении через магнитное поле промежуточной галактики. Этот явление называется эффектом Фарадея.

Анализ снимков VLA показал заметную разницу в поляризации, формирующих изображения квазара. По словам исследователей, это означает, что галактика имеет крупномасштабное когерентное магнитное поле, такое же, как и у галактик в местном объеме. Причем сходство наблюдается как в силе магнитного поля, так и в расположении магнитных линий — они скручены по спирали вокруг центральной оси вращения галактики. По самым приблизительным оценкам его средняя магнитная индукция составляет 8 микрогаусс, если оно ассиметрично, и 11 микрогаусс в бисимметрическом случае.

Открытие поддерживает идею о том, что магнитные поля галактик формируются благодаря динамо-эффекту, связанному с циркуляцией и турбулентностью в межзвездном газе. Однако, по словам исследователей, за это могут отвечать и другие процессы, но чтобы точно определить их, необходимо взглянуть на еще более древние галактики и сделать аналогичные измерения.

Кристина Уласович