За допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA) астрономи виявили магнітне поле галактики, яка лежить так далеко, що її світлу знадобилося понад 11 мільярдів років, щоб досягти Землі. Ми бачимо її такою, якою вона була, коли вік Всесвіту становив лише 2,5 мільярди років. Результат дає астрономам життєво важливі підказки про виникнення магнітних полів таких галактик, як наш Молочний Шлях.
Багато небесних тіл мають магнітні поля, чи то планети, зорі чи галактики. «Багато людей можуть не знати, що вся наша галактика та інші галактики пронизані магнітними полями, які охоплюють десятки тисяч світлових років», — сказав Джеймс Ґіч (James Geach), професор астрофізики в Гертфордширському університеті (Великобританія) і перший автор статті, оприлюдненій в Nature.
«Насправді ми дуже мало знаємо про утворення цих полів, незважаючи на те, що вони є фундаментальними для еволюції галактик», — додав Енріке Лопес Родріґес (Lopez Rodriguez), науковець зі Стенфордського університету (США), який також брав участь у дослідженні. Незрозуміло, на якому етапі існування Всесвіту і як швидко утворюються магнітні поля в галактиках, бо досі астрономи визначали магнітні поля лише в близьких до нас галактиках.
Тепер, завдяки ALMA, партнером якої є Європейська південна обсерваторія (European Southern Observatory, ESO), Ґіч та його група виявили повністю сформоване магнітне поле у далекій галактиці. Воно схоже за структурою до того, що астрономи спостерігають в сусідніх галактиках. Поле приблизно в 1000 разів слабкіше, ніж магнітне поле Землі, але простягається на понад 16 000 світлових років.
«Це відкриття дає нам нові підказки щодо того, як утворюються магнітні поля галактичного масштабу», — пояснив Ґіч. Спостереження повністю розвиненого магнітного поля на цьому ранньому етапі історії Всесвіту вказує на те, що магнітні поля, що охоплюють цілі галактики, можуть швидко формуватися, поки молоді галактики все ще ростуть.
Наукова група вважає, що інтенсивне утворення зір у ранньому Всесвіті могло зіграти роль у прискоренні розвитку полів. Крім того, ці поля можуть, так само, впливати на формування наступних поколінь зірок. Співавтор дослідження, астроном ESO Роб Айвісон (Rob Ivison) каже, що цей результат відчиняє «нове вікно у внутрішні процеси галактик, адже магнітні поля пов’язані з речовиною із якої виникають нові зорі».
Інфрачервоне зображення галактики 9io9. Її видно як червонувату дугу, вигнуту навколо яскравої сусідньої галактики. Ця сусідня галактика діє як гравітаційна лінза: її маса викривляє простір-час навколо себе, що спричиняє заломлення променів світла, які йдуть від 9io9. Ця світлина є результатом поєднання інфрачервоних зображень, отриманих за допомогою Оглядового телескопа видимого та інфрачервоного діапазонів для астрономії (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy, VISTA) ESO в Чилі та Канадсько-французько-гавайського телескопа (Canada France Hawaii, CFHT) у США. Авторські права на зображення: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/J. Geach та ін. Фото з сайту www.eso.org.
Щоб зробити це відкриття, наукова група шукала світло, яке випромінюють порошинки у далекій галактиці 9io9 [1]. Галактики заповнені пилом. Якщо є магнітне поле, то частинки пилу мають тенденцію займати просторові положення у певних напрямках, а світло, яке вони випромінюють, поляризується. Це означає, що світлові хвилі коливаються вздовж певного напрямку, а не випадково. Коли ALMA виявила і відобразила поляризований сигнал, що надходить від 9io9, то вперше було підтверджено наявність магнітного поля в дуже далекій галактиці.
«Жоден інший телескоп не зміг би зробити такого», — зазначив Ґіч. Є надія, що з цим і майбутніми спостереженнями далеких магнітних полів почне розкриватися таємниця того, як утворюються ці фундаментальні особливості галактик.
Примітки
[1] Галактику 9io9 виявили у процесі виконання громадського наукового проєкту. Глядачі британської телевізійної програми Stargazing Live протягом трьох ночей 2014 року розглядали мільйони зображень з метою виявлення далеких галактик.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
