میدان های مغناطیسی سرنخ هایی درباره پیدایش کهکشان ها به ما می دهند

اخترشناسان در پژوهش مفصلی که با بهره از چندین تلسکوپ، روی یکی از کهکشان های نزدیک انجام شد یک میدان مغناطیسی را یافتند که به گرد بازوی مارپیچی اصلی این کهکشان پیچیده شده. این یافته -به گفته ی پژوهشگران- به توضیح چگونگی پیدایش بازوهای مارپیچی کهکشان ها کمک می کند. این بررسی همچنین نشان می دهد که چگونه گاز می تواند رو به مرکز کهکشان -جایی که شاید یک سیاهچاله در آن نهفته باشد- فرو کشیده شود.

راینز بک، از بنیاد اخترشناسی رادیویی ماکس پلانک (MPIfR) در بن آلمان می گوید: «این پژوهش در یافتن پاسخ برخی از بزرگ ترین پرسش ها درباره ی چگونگی پیدایش و فرگشت کهکشان ها کمک می کند.»

این دانشمندان کهکشانی به نام IC ۳۴۲که حدود ۱۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد را با بهره از آرایه ی بسیار بزرگکارل جی. جانسکی (VLA) متعلق به بنیاد ملی علوم، و رادیوتلسکوپ ۱۰۰ متری افلسبرگِ MPIfR در آلمان بررسی کردند. با یکی کردن (ادغام) داده های هر دو رادیوتلسکوپ، ساختارهای مغناطیسی این کهکشان پدیدار شد.

دستاورد شگفت آور این ادغام یک حلقه ی مارپیچی غول آسا را نشان می داد که به گِرد بازوی مارپیچی اصلی این کهکشان پیچ خورده بود. یک چنین ساختاری که تاکنون مانندش در یک کهکشان دیده نشده، به اندازه ی کافی نیرومند هست که بر جریان گازهای پیرامون این بازوی مارپیچی تاثیر بگذارد.

بک می گوید: «بازوهای مارپیچی به سختی می توانند تنها در اثر نیروهای گرانشی پدید آمده باشند. این تصویر تازه ی IC ۳۴۲ نشان می دهد که در پیدایش بازوهای مارپیچی، میدان های مغناطیسی هم نقش مهمی دارند.»

این یافته ها سرنخ هایی درباره ی یکی دیگر از جنبه های این کهکشان نیز به ما داد: یک ناحیه ی درخشان مرکزی که شاید میزبان یک سیاهچالهباشد و همچنین بارورانه ستاره های تازه می سازد. این نرخ بالای ستاره زایی برای پایدار ماندن نیاز به یک جریان پیوسته ی گاز دارد که از بخش های بیرونی کهکشان به بخش های درونی سرازیر باشد.

بک می گوید: «خطوط میدان مغناطیسی در بخش درونی این کهکشان رو به مرکز کهکشانند، و می توانند جریان برون ریزی گاز را هدایت و پشتیبانی کنند.»

دانشمندان با سنجش جهت گیری یا همان "قطبش"امواج رادیوییکه از کهکشان گسیلیده می شود، نقشه ی ساختار میدان مغناطیسی این کهکشان را نگاشتند [و دریافتند که] جهت گیری این امواج رادیویی عمود بر جهت میدان مغناطیسی کهکشان است. رصدهای انجام شده در چندین طول موجاین امکان را به دانشمندان داد تا خطای چرخش صفحه ی قطبشی امواج را تصحیح کنند؛ این خطا به این دلیل پیش آمده بود که امواج در مسیر خود از کهکشان تا زمین، باید از درون میدان های مغناطیسی میان‌ستاره ای که در راستای خط دید کهکشان بود می گذشتند.

تلسکوپ افلسبرگ با میدان دید گسترده اش پهنای کامل IC ۳۴۲ را نشان داد. اگر ابرهای غبار درون کهکشان راه شیری بخشی از این کهکشان را در طیف نور دیدنی (مریی)پنهان نکرده بودند، آن را به گستردگی قرص کامل ماه در آسمان می دیدیم. از سوی دیگر، وضوح بالای VLA هم جزییات ریزتری از این کهکشان را نمایان کرد. تصویر پایانی -که میدان مغناطیسی را نشان می داد- از همگذاری پنج نمای VLA که در مدت ۲۴ ساعت رصد گرفته شده بودند، با داده های ۳۰ ساعته ی تلسکوپ افلسبرگ پدید آمد.

دانشمندان MPIfR، از جمله خود بِک، نخستین دانشمندانی بودند که گسیلش های رادیویی قطبیده را در کهکشان ها یافتند. آن ها این جستجو را با رصدهای افلسبرگ از کهکشان آندرومدا در سال ۱۹۷۸ آغاز کردند. یکی دیگر از دانشمندان MPIfR به نام ماریتا کراوزهم نخستین مورد از چنین چیزی را در سال ۱۹۸۹ در رصدهایی که IC ۳۴۲ را نیز در بر می گرفت شناسایی کرد. IC ۳۴۲ سومین کهکشان مارپیچینزدیک به زمین پس از کهکشان آندرومدا (زن بر زنجیر، ام۳۱) و کهکشان سه سو (ام۳۳) است.

دستاوردهای پژوهش بک در نشریه ی Astronomy & Astrophysics منتشر شده.

واژه نامه:

منبع: sciencedaily