Araştırmacılar, Samanyolu’nun sarmal kolundaki manyetik alanların haritasını çıkardılar ve önceki galaktik modellerden önemli farklılıklar keşfettiler. Gelişmiş teleskoplardan ve Gaia uydusundan yararlanılan bu çığır açıcı çalışma, galaktik manyetik alanların, özellikle de Yay kolundaki yıldız oluşumunda önceden düşünülenden daha karmaşık ve etkili olduğunu göstererek, galaksilerin evrimine yeni bakış açıları sunuyor.
Tokyo Üniversitesi’nden gökbilimcilerden oluşan bir ekip, gezegenimizin sarmal kolu içindeki manyetik alan yapılarının ilk haritasını oluşturdu. Samanyolu gökada. Daha önceki araştırmalar galaktik manyetik alanlara ilişkin yalnızca geniş bir genel bakış sağlıyordu. Ancak bu yeni çalışma, galaksinin sarmal kollarındaki manyetik alanların bu geniş genel bakıştan önemli ölçüde saptığını ve galaktik ortalamadan önemli bir eğim sergilediğini ortaya koyuyor. Bu keşifler, manyetik alanların yıldızların oluştuğu bölgeler üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu gösteriyor ve bu da yıldızların güneş sistemimizin oluşumundaki rolünü ima ediyor.
Manyetik alanların bir gezegenden daha büyük ölçeklerde var olabilmesi bazılarına sürpriz gelebilir. Manyetik alanlarla ilgili günlük deneyimlerimizin çoğu ya buzdolabımıza bir şeyler yapıştırmayı ya da kuzeyi gösteren bir pusula kullanmayı içerir. İkincisi, gezegenimiz tarafından üretilen manyetik alanların varlığını göstermektedir. Güneşimiz ayrıca geniş bir manyetik alan yaratır ve bu, güneş patlamaları gibi olayları etkileyebilir. Ancak galaksiyi kapsayan manyetik alanlar neredeyse kavranamayacak kadar büyüktür ve yine de yıldızların ve gezegenlerin oluşumunda rol oynamaları muhtemeldir.
Samanyolu’nun Manyetik Yapısına İlişkin Yeni Bilgiler
Yer Bilimleri ve Astronomi Bölümü’nden Yardımcı Doçent Yasuo Doi, “Şimdiye kadar Samanyolu’ndaki manyetik alanlara ilişkin tüm gözlemler, her yerde aynı olan ve galaksinin disk şekliyle büyük ölçüde eşleşen çok sınırlı bir modele yol açtı” dedi. “Manyetik imzaları tespit etmemize yardımcı olmak üzere polarize ışığı ölçebilen Hiroşima Üniversitesi’ndeki teleskop tesislerine ve Uzay İstasyonu tarafından fırlatılan Gaia uydusuna kısmen teşekkür ederiz.” Avrupa Uzay Ajansı 2013 yılında yıldızlara olan mesafeleri ölçme konusunda uzmanlaşan firmamızla üç boyutlu olarak daha ince detaylara sahip daha iyi bir model oluşturmayı başardık. Spesifik bir alana, sarmal galaksimizin Yay koluna odaklandık (komşu Orion kolundayız) ve buradaki baskın manyetik alanın galaksinin düzleminden önemli ölçüde koptuğunu gördük.”
Samanyolu’nun Yay kolunun bu görüntüsü üzerine bindirilen beyaz çizgiler, ışığın polarizasyonunu veya yönelimini göstermektedir. Bu, yerel manyetik alan çizgilerinin yönelimi ile ilişkilidir. Bu bilgiler bir araya getirildiğinde galaksinin o kolundaki manyetik alanın ayrıntılı bir haritasını oluşturur. Kredi: 2023 Doi ve ark.
Galaktik Manyetik Alan Modellerini Yeniden Düşünmek
Önceki modeller ve gözlemler galaksimizde yalnızca düzgün ve büyük ölçüde homojen bir manyetik alan hayal edebiliyordu; yeni veriler, sarmal kollardaki manyetik alan çizgilerinin galaksinin geneliyle kabaca aynı hizada olmasına rağmen, küçük ölçeklerde çizgilerin aslında süpernova ve yıldız rüzgarları gibi çeşitli astrofiziksel olaylar nedeniyle çeşitli mesafelere yayıldığını gösteriyor.
Galaktik manyetik alanlar da inanılmaz derecede zayıftır; Dünya’nın kendi manyetik alanından yaklaşık 100.000 kat daha zayıftır. Ancak buna rağmen, uzun zaman aralıklarında yıldızlararası uzaydaki gaz ve toz bu alanlar tarafından hızlandırılır ve bu da tek başına yerçekimi ile açıklanamayan bazı yıldız doğumevlerinin (yıldız oluşturan bölgeler) varlığını açıklar. Bu bulgu, galaksimizdeki manyetik alanların daha fazla haritalanmasının, Samanyolu ve diğer galaksilerin doğasını ve evrimini daha iyi açıklamaya yardımcı olabileceği anlamına geliyor.
Gelecekteki Araştırmalar ve Çıkarımlar
Doi, “Kendimiz de dahil olmak üzere yaşamın yaratılışında hayati önem taşıyan yıldız oluşumunun temel süreci kişisel olarak ilgimi çekiyor ve bu olguyu zamanla bütünüyle kavramayı hedefliyorum” dedi. “Gözlemlerimizi ilerletmeyi ve galaktik manyetik alan yapılarının daha iyi modellerini oluşturmayı hedefliyoruz. Bu çaba, galaksimizdeki aktif yıldız oluşumunu besleyen gaz birikimi ve onun tarihsel gelişimi hakkında gözlemsel bilgiler sağlamayı amaçlıyor.”
Referans: Yasuo Doi, Kengo Nakamura, Koji S. Kawabata, Masafumi Matsumura, Hiroshi Akitaya, Simon Coudé, Claudia V. Rodrigues, Jungmi Kwon, Motohide Tamura, Mehrnoosh Tahani, Antonio tarafından “Yay Spiral Kolunun Manyetik Alan Yapısının Tomografik Görüntülemesi” Mario Magalhãoes, Reinaldo Santos-Lima, Yenifer Angarita, José Versteeg, Marijke Haverkorn, Tetsuo Hasegawa, Sarah Sadavoy, Doris Arzoumanian ve Pierre Bastien, 11 Ocak 2024, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad0fe2
Bu araştırma JSPS KAKENHI hibeleri 25247016, 18H01250, 18H03720, 20K03276 ve 20K04013 tarafından desteklenmiştir. M.Tahani, Stanford Üniversitesi’nde düzenlenen Banting Bursu (Doğal Bilimler ve Mühendislik Araştırma Konseyi Kanada) ve Kavli Parçacık Astrofiziği ve Kozmoloji Enstitüsü (KIPAC) Bursu tarafından desteklenmektedir. CVR, Brezilyalı Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq’ye (Proc: 310930/2021-9) teşekkür eder. AMM’nin IAG’deki çalışmaları ve optik/NIR polarimetresi, yıllar boyunca São Paulo eyalet finansman kurumu FAPESP’den, özellikle 01/12589-1 ve 10/19694-4’ten alınan çeşitli bağışlarla desteklenmiştir. AMM ayrıca Brezilya kurumu CNPq (hibe 310506/2015-8) tarafından da kısmen desteklenmiştir.