Исследование галактического ветра предоставило ключ к пониманию эволюции галактик

Данные, полученные благодаря стратосферной обсерватории SOFIA, были использованы для более детального изучения этой галактики, и показывают, как материал, который влияет на эволюцию галактик, может попасть в межгалактическое пространство.

Исследователи впервые обнаружили, что галактический ветер, проистекающий из центра галактики M82, выровнен вдоль магнитного поля и переносит очень большую массу газа и пыли — эквивалентную от 50 до 60 миллионов солнечных масс.

«Пространство между галактиками не пустое», — говорит Энрике Лопес-Родригес, учёный Ассоциации университетов по космическим исследованиям, работающий в команде SOFIA. «Оно содержит газ и пыль, которые являются строительным материалом для звёзд и галактик. Теперь мы обладаем лучшим пониманием того, как это вещество выходило из галактик с течением времени».

Помимо того, что M82 является классическим примером галактики с чрезвычайно активными процессами звездообразования, что подразумевает формирование экстраординарного количества новых звёзд по сравнению с большинством других галактик, она также характеризуется сильными ветрами, выбрасывающими газ и пыль в межгалактическое пространство. Астрономы давно предполагают, что эти выбросы могут вытягивать магнитное поле галактики в том же направлении, но, несмотря на многочисленные исследования, не было никаких наблюдаемых доказательств этой концепции.

Исследователи, используя обсерваторию SOFIA, окончательно определили, что ветер из галактики Сигара не только переносит огромное количество газа и пыли в межгалактическую среду, но и вытягивает магнитное поле таким образом, что оно оказывается перпендикулярно галактическому диску. Фактически, ветер растягивает магнитное поле на более чем две тысячи световых лет — площади, близкой к ширине самого ветра.

Комбинированное изображение галактики Сигара, также известной как M82, которая славится чрезвычайно активными процессами звездообразования и находится на расстоянии около 12 миллионов световых лет в созвездии Большой Медведицы. Магнитное поле, обнаруженное стратосферной обсерваторией, показано в виде потоков, следующих за уникальными биполярными выбросами [отмечены красным цветом], которые характерны только для M82 и генерируются активным ядерным взрывом

Эти наблюдения указывают на то, что мощные ветры, связанные с явлением звездообразования, могут быть одним из механизмов, ответственных за посев материала и внедрение магнитного поля в близлежащую межгалактическую среду. Если бы подобные процессы происходили в ранней Вселенной, они бы оказали влияние на фундаментальную эволюцию первых галактик.

Результаты исследования были опубликованы в январе 2019 года в журнале Astrophysical Journal Letters.

Новейший инструмент стратосферной обсерватории ИК-астрономии — воздушно-широкополосная камера высокого разрешения, или HAWC+ — использует дальний инфракрасный свет для наблюдения небесных пылевых зёрен, которые выравниваются вдоль линий магнитного поля. Из этих результатов астрономы могут сделать вывод о форме и направлении невидимого магнитного поля. Дальний инфракрасный свет предоставляет ключевую информацию о магнитных полях, поскольку сигнал не загрязнён излучением от других физических механизмов, таких как рассеянный видимый свет.

«Изучение межгалактических магнитных полей — и изучение того, как они эволюционируют — является ключом к пониманию того, как развивались галактики на протяжении истории Вселенной», — заключает Терри Джонс, почётный профессор Университета Миннесоты в Миннеаполисе и ведущий учёный этого исследования.

Источник