Os campos magnéticos no halo da Via Láctea têm uma estrutura toroidal, estendendo-se na faixa de raio de 6.000 anos-luz a 50.000 anos-luz do centro da Galáxia. O Sol está a cerca de 30.000 anos-luz. Crédito: NAOC
Astrofísicos descobriram grandes toroides magnéticos no via Lácteado halo, que impacta a propagação dos raios cósmicos e a física do espaço interestelar. A sua investigação, baseada em extensos dados de rotação de Faraday, revela que estes toroides se estendem por toda a galáxia, confirmando a presença de campos magnéticos toroidais significativos.
A origem e evolução dos campos magnéticos cósmicos é uma questão não resolvida de longa data na fronteira da pesquisa em astronomia e astrofísica e foi selecionada como uma das principais áreas de investigação para muitos dos principais radiotelescópios de classe mundial, incluindo o Square Kilometer Array ( SKA) em construção. Determinar as estruturas do campo magnético em grande escala na Via Láctea tem sido um grande desafio para muitos astrônomos no mundo há décadas.
Descoberta de toroides magnéticos
Em um novo estudo publicado em O Jornal Astrofísico em 10 de maio, o Dr. Jun Xu e o Prof. restrição sobre os processos físicos no meio interestelar e a origem dos campos magnéticos cósmicos.
O professor Han, um cientista líder neste campo de pesquisa, determinou as estruturas do campo magnético ao longo dos braços espirais do disco galáctico através de um projeto de longo prazo de medição da polarização dos pulsares e seus efeitos Faraday. Em 1997, ele descobriu uma impressionante anti-simetria dos efeitos Faraday de fontes de rádio cósmicas no céu em relação às coordenadas da nossa galáxia, a Via Láctea, o que indica que os campos magnéticos no halo da Via Láctea têm uma estrutura de campo toroidal. , com direções de campo magnético invertidas abaixo e acima do plano galáctico.
Desafios na medição de campos magnéticos
No entanto, determinar o tamanho destes toroides ou a força dos seus campos magnéticos tem sido uma tarefa difícil para os astrónomos há décadas. Eles suspeitaram que a anti-simetria da distribuição no céu dos efeitos Faraday das fontes de rádio poderia ser produzida meramente pelo meio interestelar na vizinhança do Sol, porque os pulsares e alguns objetos de emissão de rádio próximos, que estão bastante próximos do Sol, mostram Efeitos de Faraday consistentes com anti-simetria. A chave é mostrar se os campos magnéticos no vasto halo galáctico tinham ou não uma estrutura toroidal fora da vizinhança do Sol.
Métodos de pesquisa inovadores
Neste estudo, o Prof. Han propôs de forma inovadora que a rotação de Faraday do meio interestelar na vizinhança do Sol poderia ser contada pelas medições de um bom número de pulsares, alguns dos quais foram obtidos recentemente pelo Quinhentos Aperture Spherical. radiotelescópio (FAST) por si só, e então poderia ser subtraída a contribuição das medições das fontes cósmicas de fundo. Todos os dados de medição da rotação de Faraday nos últimos 30 anos foram coletados pelo Dr.
Através da análise de dados, os cientistas descobriram que a anti-simetria das medições de rotação de Faraday causada pelo meio no halo galáctico existe em todo o céu, do centro ao anti-centro da nossa Via Láctea, o que implica que os campos magnéticos toroidais de uma simetria tão estranha têm um tamanho enorme, existindo num raio que varia de 6.000 anos-luz a 50.000 anos-luz do centro da Via Láctea.
Conclusão e Impacto
Este estudo avançou significativamente a nossa compreensão da física da Via Láctea e marca um marco na investigação dos campos magnéticos cósmicos.
Referência: “The Huge Magnetic Toroids in the Milky Way Halo” por J. Xu e JL Han, 10 de maio de 2024, O Jornal Astrofísico.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad3a61
