Przejdź do głównej zawartości

Gorący gaz zasila ramiona spiralne Drogi Mlecznej

Międzynarodowy zespół naukowców uzyskał ważny wgląd w pochodzenie materii w ramionach spiralnych Drogi Mlecznej, z której ostatecznie powstają nowe gwiazdy. Analizując właściwości galaktycznego pola magnetycznego, byli w stanie wykazać, że tak zwane ciepły zjonizowany ośrodek (Warm Ionized Medium – WIM), w którym osadzona jest Droga Mleczna, gromadzi się w pobliżu ramienia spiralnego Galaktyki. Jego stopniowe schładzanie służy jako źródło chłodniejszego gazu i pyłu, które zasilają tworzenie się gwiazd.


Droga Mleczna to galaktyka spiralna, kosmiczna wyspa gwiazd w kształcie dysku, w której najbardziej jasne i młode gwiazdy skupiają się w ramionach spiralnych. Tam powstają z gęstego ośrodka międzygwiezdnego (Interstellar Medium – ISM), który składa się z gazu (głównie wodoru) i pyłu (mikroskopijnych ziaren o dużej zawartości węgla i krzemu). Aby nowe gwiazdy stale powstawały, materia musi nieustannie osadzać się na ramionach spiralnych, aby uzupełniać zapasy gazu i pyłu.

Astronomowie byli w stanie wykazać, że dostawa pochodzi z dużo gęstszego składnika ośrodka międzygwiezdnego, który zwykle otacza całą Drogę Mleczną. Ten ciepły zjonizowany ośrodek ma średnią temperaturę 10 000 stopni. Promieniowanie o wysokich energiach pochodzące z gorących gwiazd powoduje, że gazowy wodór WIM jest w dużej mierze zjonizowany. Wyniki sugerują, że gorący ośrodek międzygwiazdowy gromadzi się w wąskim obszarze w pobliżu ramienia spiralnego i stopniowo wpada do niego podczas schładzania.

Naukowcy odkryli gęsty ciepły ośrodek międzygwiezdny, mierząc tak zwaną rotacją Faradaya. Obejmuje ona zmianę orientacji liniowo spolaryzowanych emisji radiowych, gdy te przechodzą przez plazmę (zjonizowany gaz) przemierzając pole magnetyczne. O spolaryzowanym promieniowaniu mówi się, gdy pole elektryczne oscyluje tylko w jednej płaszczyźnie. Zwykłe światło nie jest spolaryzowane. Wielkość zmiany polaryzacji zależy również od obserwowanej długości fali.

W tym badaniu astronomowie byli w stanie wykryć niezwykle silny sygnał w dość niepozornym obszarze Drogi Mlecznej, który znajduje się bezpośrednio po stronie spiralnego ramienia Strzelca Drogi Mlecznej skierowanego na galaktyczne centrum. Samo ramię spiralne wyróżnia się w obrazowanych danych silną emisją radiową generowaną przez osadzone w nim gorące gwiazdy i pozostałości supernowej. Jednak najsilniejsze przesunięcie polaryzacji astronomowie stwierdzili poza tą widoczną strefą. Wnioskują z tego, że zwiększona rotacja Faradaya nie pochodzi z tej aktywnej części ramienia spiralnego. Zamiast tego wywodzi się ze skondensowanego gorącego ośrodka międzygwiezdnego, który podobnie jak pole magnetyczne, należy do mniej oczywistego składnika ramienia spiralnego.

Analiza oparta jest na przeglądzie THOR (The HI/OH Recombination Line Survey of the Milky Way), który był prowadzony przez Instytut Astronomiczny Maxa Plancka na przestrzeni kilku lat, i w ramach którego obserwowany były duży obszar Drogi Mlecznej na kilku długościach fal radiowych. Spolaryzowane źródła radiowe, takie jak odległe kwazary lub gwiazdy neutronowe, służą jako „sondy” do określenia rotacji Faradaya. Umożliwia to astronomom nie tylko wykrycie trudnych do zmierzenia pól magnetycznych w Drodze Mlecznej, ale także badanie struktury i właściwości gorącego gazu. Astronomowie byli zaskoczeni silny sygnałem z dość spokojnej okolicy Drogi Mlecznej. Wyniki te pokazują, że wciąż pozostaje wiele do odkrycia w badaniu struktury i dynamiki Drogi Mlecznej.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…