Przejdź do głównej zawartości

Polarymetryczna próba mapowania pola magnetycznego w Mgławicy Oriona

Obłok Molekularny Oriona 1 (OMC-1) jest częścią Mgławicy Oriona i jednym z najbardziej masywnych obszarów gwiazdotwórczych w sąsiedztwie Słońca. Gaz i pył w OMC-1 działają jak żłobek dla młodych gwiazd, zapewniając materię niezbędną do ich rozwoju. Jako tak bliski i duży gwiezdny żłobek, OMC-1 jest łatwo dostępnym i ważnym laboratorium do badania wciąż tajemniczych warunków otaczających, które zachęcają do formowania się gwiazd. Badanie zespołu przyczynia się do zrozumienia procesów powstawania gwiazd poprzez określenie pola magnetycznego i właściwości pyłu OMC-1 za pomocą polarymetrii.


OMC-1 jest szczególnie interesującym celem dla pomiarów pola magnetycznego oraz pyłu ze względu na zmienność struktury w obłoku. Przed OMC-1 znajduje się region HII zjonizowany przez stosunkowo młodą grupę gwiazd, gromada Trapez. Po zachodniej stronie OMC-1 znajduje się mgławica Kleinman-Low (KL) oraz obiekt Becklin-Neugebauer (BN). Mgławica KL jest skupiskiem gazu molekularnego i pyłu z gromadą masywnych gwiazd w środku, z których najjaśniejszy jest obiekt BN. W podczerwieni mgławica KL wydaje się eksplodować, ponieważ wiatry gwiazdowe pochodzące z masywnych gwiazd podgrzewają otaczający gaz. Południowo-wschodni region OMC-1 zawiera Pas Oriona, region fotodysocjacji, który jest zimny, neutralny i tworzy podział między regionem HII i gazem molekularnym. Funkcje te przyczyniają się do złożonej struktury pola magnetycznego w OCM-1, którą autorzy pracy mapują za pomocą pomiarów polarymetrycznych.

Wszyscy słyszeli o spolaryzowanych okularach przeciwsłonecznych, które blokują światło słoneczne i zmniejszają odblaski. Myśląc o świetle jako fali, porusza się ona w jednym kierunku i oscyluje w dwóch płaszczyznach prostopadłych do tego kierunku podróży. Spolaryzowane okulary przeciwsłoneczne  blokują jedną z tych płaszczyzn wibracji i pozwalają tylko połowie światła przenikać przez soczewki.

Pomiary polaryzacji w astronomii działają podobnie. W opublikowanej pracy naukowcy przyjrzeli się promieniowaniu podczerwonemu emitowanemu z pyłu, ale gwiazdy i inne źródła mogą emitować światło spolaryzowane. W przypadku pyłu, podstawowe pojęcia dotyczące polaryzacji pozostają takie same, jak w przypadku blokowania światła za pomocą okularów przeciwsłonecznych. Jednak zamiast blokować światło, pył faktycznie emituje światło, które ma jedną płaszczyznę wibracji jaśniejszą od drugiej. Wiele teorii sugeruje, że pył reguluje swoją drugą oś prostopadłą do pola magnetycznego, więc mierząc kierunek polaryzacji, możemy wywnioskować kierunek pola magnetycznego!

Autorzy artykułu wykorzystali przyrząd HAWC+ znajdujący się na pokładzie obserwatorium stratosferycznego SOFIA, aby przyjrzeć się emisji pyłu w OMC-1 w podczerwieni. Mierzyli całkowity przepływ i polaryzację na czterech różnych długościach fali. Co ciekawe, odkryli, że na mniejszych długościach fali kierunek pola magnetycznego w pobliżu obiektów BN/KL różni się radykalnie od otaczającego je regionu. Autorzy odkryli również, że kierunek pola magnetycznego w Pasie Oriona różni się znacznie od innych w OMC-1, a siła pola magnetycznego i temperatura pyłu są najwyższe w pobliżu wybuchu BN/KL.

Dlaczego więc kierunek i siły pola magnetycznego są różne w całym regionie OMC-1? Autorzy proponują kilka interesujących wyjaśnień. Możliwe, że eksplozja wiatrów gwiazdowych, z której pojawiła się mgławica KL, skompresowała pole magnetyczne przeciwnie do wyrzucanej przez nią materii, tworząc wyraźnie inny kierunek pola magnetycznego, który widzimy na krótszych długościach fali. A dlaczego nie widzimy takiej samej kompresji na dłuższych falach? Dłuższe fale są emitowane przez zimniejszy pył, który prawdopodobnie znajduje się poza zasięgiem wybuchu! Autorzy podają również wyjaśnienie zmiany kierunku pola magnetycznego wzdłuż Pasa Oriona: pole magnetyczne Pasa może przebiegać równolegle do jego dłuższego boku. Gdy wektor pola magnetycznego wzdłuż Pasa zostanie dodany do wektora pola magnetycznego w otaczającym obszarze, prawdopodobnie się skasuje.

Te spostrzeżenia na temat struktury pola magnetycznego OMC-1 pokazują siłę polaryzacji w astronomii, a instrument HAWC+ będzie kontynuował czynienie podobnych pomiarów bardziej powszechnymi dla obłoków molekularnych. Ponieważ obłoki molekularne działają jak gwiezdne żłobki, poznanie ich właściwości (takich, jak kierunek i siła ich pola magnetycznego) zapewnia naukowcom lepsze zrozumienie procesów gwiazdotwórczych.

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…