Вчені нанесли на карту "Магнітне шосе" у далекій галактиці Arp 220, і це може змінити наше розуміння раннього Всесвіту

Детальна карта Arp 220, створена ALMA, показує організовані магнітні поля, які спрямовують потужні молекулярні потоки з двох ядер галактики, що зливаються. Фото: almaobservatory.org Астрономи щойно нанесли на карту щось надзвичайне всередині далекої галактичної системи, відомої як Arp 220 - величезну, організовану магнітну структуру, яка, схоже, спрямовує матерію крізь космос, як космічна автомагістраль. Галактика лежить на відстані близько 250 мільйонів світлових років від Землі. Хоча це звучить неймовірно далеко, Arp 220 пропонує вченим щось неймовірно цінне: погляд на те, як поводилися масивні галактики понад десять мільярдів років тому, коли Всесвіт був набагато більш хаотичним, ніж сьогодні. Використовуючи потужну мережу телескопів ALMA в Чилі, дослідники створили найдетальнішу магнітну карту цієї системи, яку будь-коли створювали. Те, що вони виявили, свідчить про те, що магнітні сили є не просто фоновими акторами галактичної еволюції - вони можуть активно формувати і прискорювати величезні вітри газу, що рухаються з приголомшливою швидкістю. Якщо ви не будете читати далі, ось основна думка: магнітні поля в Arp 220, схоже, виштовхують речовину з галактики зі швидкістю до 1,8 мільйона кілометрів на годину, кидаючи виклик давнім припущенням про те, як живляться галактичні вітри. Що робить Arp 220 таким особливим? Arp 220 не є спокійною, звичайною галактикою. Вона є результатом зіткнення і злиття двох спіральних галактик. Це зіткнення викликало інтенсивний вибух зореутворення, настільки потужний, що система світить яскравіше, ніж сотні галактик, подібних до нашого Чумацького Шляху. Але більша частина цієї активності прихована за густими хмарами пилу. Ось чому астрономи покладаються на такі інструменти, як ALMA, які можуть бачити у хвилях, що проникають крізь ці пилові області. Уявіть собі Arp 220 як капсулу часу. Галактики в ранньому Всесвіті часто зростали через подібні бурхливі злиття. Вивчаючи Arp 220, вчені фактично озираються на умови, подібні до тих, що формували космос мільярди років тому. Як було виявлено "Магнітне шосе" Прорив стався завдяки вивченню поляризації - способу вирівнювання пилинок і молекул чадного газу під магнітним впливом. Коли дослідники нанесли ці вирівнювання на карту, вони побачили дещо вражаюче: в одному з ядер галактики магнітне поле утворює структурований, майже вертикальний шлях. Вздовж цього шляху матерія витікає назовні з надзвичайною швидкістю. Замість того, щоб бути пасивним, магнітне поле, здається, діє як провідник - канал, що спрямовує газ подалі від галактичного центру. Звідси походить ідея "магнітного шосе". У західному ядрі Arp 220 магнітна структура тісно пов'язана з біполярним потоком, що дозволяє припустити, що вона відіграє безпосередню роль у запуску або формуванні цього потоку. У східному ядрі картина виглядає інакше. Там астрономи спостерігали спіральний магнітний візерунок, вбудований в щільний обертовий диск. Поляризований пиловий міст навіть з'єднує два галактичні центри, натякаючи на те, що магнетизм впливає на саме злиття. Чому це змінює розмову про галактичні вітри Досі багато вчених вважали, що екстремальні галактичні витікання спричинені переважно вибуховим зореутворенням або активністю надмасивних чорних дір. Ця нова магнітна карта ускладнює цю історію. Магнітні поля, виміряні в Arp 220, в сотні - навіть тисячі разів сильніші, ніж ті, що зазвичай спостерігаються в Чумацькому Шляху. При такій силі вони не є другорядними гравцями. Вони можуть впливати на те, як рухається газ, як утворюються зірки і як галактики втрачають матеріал з часом. Якщо подібні магнітні структури були поширені в ранньому Всесвіті, вони могли впливати на еволюцію галактик у великих масштабах. Це значна зміна перспективи. Що буде далі в цьому напрямку досліджень Команда тепер сподівається застосувати ті ж методи картографування до інших галактик, що зливаються або багатих на пил. Якщо подібні магнітні "магістралі" будуть знайдені в інших місцях, це дозволить припустити, що магнетизм є фундаментальним двигуном галактичної еволюції, а не лише допоміжним фактором. Arp 220 може бути першим яскравим прикладом - але навряд чи останнім. Чому невидимі сили мають значення Магнітні поля невидимі, але вони далеко не незначні. У космосі, де гравітація і випромінювання часто домінують, магнетизм іноді вважався другорядним. Ці знахідки ставлять під сумнів це припущення. Те, що ми бачимо в Arp 220, є нагадуванням про те, що галактики формуються не лише вибуховою енергією, але й структурованими, організованими силами, які тихо діють на задньому плані. Що це означає для нашого розуміння Всесвіту Для читачів, які цікавляться космічною наукою, це відкриття підтверджує дещо важливе: Всесвіт складніший, ніж ми часто собі уявляємо. Arp 220 показує, що невидимі магнітні структури можуть організовувати хаос у галактичному масштабі. І якщо ці структури були поширені в минулому, вони могли відігравати центральну роль у побудові космічного ландшафту, який ми бачимо сьогодні. Йдеться не лише про одну далеку галактику. Йдеться про переписування частини історії про те, як галактики ростуть, еволюціонують і трансформуються протягом мільярдів років.