최근에 우리는 매우 특이한지도 유형 인 패러데이 하늘을 살펴 보았습니다. 모든 은하들과 마찬가지로, 우리도 자기 적“인격”을 가지고 있지만,이 분야가 어디에서 왔으며 그것이 어떻게 만들어지는가는 진정한 신비입니다. 연구자들은 지구의 내부와 태양에서 발생하는 것과 같은 기계적 과정에 의해 생성되었다고 항상 가정했습니다. 이제 새로운 연구는 과학자들에게 우리 은하 전체에서 볼 수있는 은하 자기장의 구조에 대해 더 잘 이해할 수있게 해줄 것입니다.
Max Planck Institute for Astrophysics (MPA)가 이끄는이 팀은 정보를 수집하고 이론적 시뮬레이션으로 수집하여 또 다른 상세한 자기 하늘지도를 작성했습니다. NRL의 연구팀 원인 Tracy Clarke 박사는 다음과 같이 설명합니다.“이 새로운 기술을 적용하기위한 핵심은이 프로젝트가 26 개의 서로 다른 프로젝트와 41,000 개가 넘는 측정을 가진 30 명 이상의 연구원들을 한 곳에서 모은다는 것입니다. 결과 데이터베이스는 두 개의 보름달의 각도 거리로 분리 된 소스로 전체 하늘을 깎아내는 것과 같습니다.” 이 방대한 양의 데이터는 과학자들이 은하수의 자기 구조를 미세하게 측정 할 수있는 새로운“하늘”모습을 제공합니다.
이지도에서 "새로운"것이 무엇입니까? 이번에는 자기장에 설정된 가시 거리 정보에 의존하는 아이디어 인 패러데이 깊이 (Faraday depth)라는 수량을 살펴보고 있습니다. 41,000 개 이상의 단일 측정 값을 결합한 다음 새로운 이미지 재구성 방법을 사용하여 결합되었습니다. 이 경우, MPA의 모든 연구원들은 새로운 정보 분야 이론 분야의 전문가입니다. NRL의 원격 감지 부서에서 근무하는 Tracy Clarke 박사는 데이터베이스에 대한 무선 관측을 제공 한 국제 무선 천문학 자 팀의 일원입니다. 그것은 거대한 규모의 자기력이며 과학자들이 가장 작은 자기 적 특징을 부여하여 과학자들이 은하 가스 난기류의 성질을 더 잘 이해할 수있게 해줍니다.
패러데이 효과의 개념은 새로운 것이 아닙니다. 과학자들은 지난 세기 반 동안이 분야를 관찰하고 측정 해 왔습니다. 어떻게 되었습니까? 편광 된 빛이 자화 된 매체를 통과 할 때, 편광면은 패러데이 회전으로 알려진 과정을 뒤집습니다. 회 전량은 필드의 방향과 강도 및 그에 따른 특성을 보여줍니다. 라디오 광원에서도 편광이 생성됩니다. 다른 주파수를 사용함으로써 패러데이 회전도 이와 같은 방식으로 측정 할 수 있습니다. 이러한 모든 고유 한 측정을 결합하여 연구원은 은하수를 통해 단일 경로에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. "큰 그림"을 더욱 향상시키기 위해서는 26 개의 서로 다른 관찰 프로젝트가 필요하며 총 41,330 개의 개별 측정을 수행해야하는 다양한 소스에서 정보를 수집해야합니다. 크기의 단서를 제공하기 위해 하늘의 제곱도 당 약 하나의 라디오 소스가됩니다!
이와 같이 깊이가 있어도 남 하늘에는 몇 개의 측정 값 만 카탈로그 된 영역이 있습니다. 그 차이를 메우고보다 사실적인 시각을 제공하기 위해 연구원들은“기존의 데이터 포인트 사이에 보간해야합니다.” 그러나이 유형의 데이터는 정확성에 문제가 있습니다. 더 정확한 측정이지도에 가장 큰 영향을 미칠 것이라고 생각할 수 있지만 과학자들은 단일 측정이 얼마나 신뢰할 수 있는지, 특히 주변 환경의 영향을받을 때 확실하지 않습니다. 이 경우 가장 정확한 측정이 항상 매핑 지점에서 가장 높은 순위를 갖는 것은 아닙니다. Heisenberg와 마찬가지로 프로세스가 너무 복잡하기 때문에 측정을 얻는 프로세스와 관련하여 불확실성이 있습니다. 한 번의 작은 실수만으로도지도 내용이 크게 왜곡 될 수 있습니다.
MPA가 제작 한 알고리즘 덕분에 과학자들은 이미지를 구성 할 때 이러한 유형의 어려움에 자신있게 대처할 수 있습니다. "확장 임계 필터"라고하는이 알고리즘은 정보 필드 이론으로 알려진 새로운 분야의 도구를 사용합니다.이 필드는 논리적이고 통계적인 방법으로 필드에 적용됩니다. 지금까지 오류를 제거하는 효과적인 방법으로 입증되었으며, 광범위한 이미지 및 신호 처리 응용 분야에서 의학이나 지리학과 같은 다른 과학 분야의 자산임을 입증했습니다.
이 새로운지도는 우리 은하를 연구하는 데 큰 도움이되지만, 은하계 자기장을 연구하는 연구원들에게도 도움이 될 것입니다. 미래에 LOFAR, eVLA, ASKAP, MeerKAT 및 SKA와 같은 새로운 유형의 전파 망원경이 제공됨에 따라이지도는 패러데이 효과 측정의 주요 자원이 될 것입니다. 과학자들은 이미지를 업데이트하고 은하 자기장.
Original Story Source : 해군 연구소 연구실 뉴스.
