Астрономи нанесли на карту потужну магнітну структуру в галактичній системі Arp 220, що стикається, розташованій на відстані 250 мільйонів світлових років від Землі. Це відкриття дає безпрецедентне розуміння сил, що зумовлюють інтенсивне утворення зірок і викид матерії зі швидкістю 1,77 мільйона кілометрів на годину. Дослідження з використанням великого міліметрового/субміліметрового масиву Атакама (ALMA) виявило «магнітну супермагістраль», яка направляє газ, пил і енергію через злиття галактик.
Зіткнення та його наслідки
Arp 220 є рідкісним і інтимним прикладом ультраяскравих інфрачервоних галактик, систем, які світяться загальним світлом 100 або більше галактик Чумацького Шляху. Вона утворилася в результаті злиття двох спіральних галактик, і її щільні хмари пилу маскують надзвичайну активність утворення зірок. Дослідження Arp 220 є критичним, оскільки воно відображає умови галактик, які існували понад 10 мільярдів років тому, коли Всесвіт був набагато молодшим і зіткнення відбувалися частіше. Це дослідження допомагає вченим реконструювати хаотичний ріст раннього Всесвіту.
Магнітні поля як рушійна сила
Спостереження ALMA показують, що магнітні поля не просто плавають за течією; вони активно запускають і формують потужні галактичні вітри, які вириваються з ядер Arp 220. Ці вітри, рухаючись зі швидкістю, що в 1500 разів перевищує швидкість звуку, несуть із собою газ, пил, метали та космічні промені. Попередні теорії приписували ці викиди головним чином утворенню зірок і активності чорних дір, але нові дані підтверджують ключову роль магнетизму.
Дослідники відобразили орієнтацію та силу магнітних полів за допомогою поляризованого світла, виявивши деталі пилових ядер галактики та молекулярних потоків. Однією з вражаючих особливостей є «магнітна супермагістраль» — майже вертикальний канал намагніченого газу, що витікає з одного з ядер галактики.
Магнітний порядок у хаосі
Західне ядро Arp 220 демонструє добре впорядковану магнітну структуру, узгоджену з біполярним викидом, що вказує на те, що поле прискорює викинутий матеріал. У той же час східне ядро демонструє спіральну магнітну структуру всередині щільного диска, що свідчить про те, що великомасштабний магнітний порядок може пережити навіть турбулентні злиття.
Сильно поляризований міст пилу з’єднує два галактичні центри, направляючи між ними матеріал і магнітний потік. Це з’єднання підкреслює роль магнетизму в управлінні потоком матерії під час галактичних зіткнень. Магнітні поля в цих викидах у сотні чи тисячі разів сильніші за ті, які є в Чумацькому Шляху, впливаючи на те, як газ охолоджується та формує нові зірки.
Наслідки для раннього Всесвіту
Ці відкриття показують, що сильні впорядковані магнітні поля були поширеними у ранньому Всесвіті, особливо в галактиках зі спалахом зірок. Формуючи галактичні вітри, магнетизм, ймовірно, зіграв ключову роль у визначенні того, коли галактики припинили утворювати зірки, і як вони збагатили міжгалактичний простір.
Оскільки астрономи застосовують ці методи до більш віддалених систем, вони сподіваються знайти подібні магнітні магістралі по всьому Всесвіту. Arp 220 служить суворим нагадуванням про те, що невидимі сили залишають незгладимий слід у видимому Всесвіті.
Це відкриття підкреслює фундаментальну роль магнетизму в галактичній еволюції, пропонуючи нові погляди на минуле та майбутнє Всесвіту.
