Orion에서 분자 구름 주위를 감싸는 나선형 자기장. 이미지 크레디트 : NRAO / AUI / NSF 클릭하면 확대됩니다
천문학 자들은 오늘 (1 월 12 일 목요일) 성간 공간에서 헬리컬 자기장의 첫 발견이 무엇인지 발표했으며 오리온 별자리에서 가스 구름 주위에 뱀처럼 감 겼다.
버클리 캘리포니아 대학교 천문학 대학원생 인 티모시 로비 쇼 (Timothy Robishaw)는“이 구조는 손가락 모양의 긴 성간 구름을 감싸고있는 거대한 자성 Slinky라고 생각할 수있다. “자기장 라인은 신축 된 고무 밴드와 같습니다. 그 긴장은 구름을 필라멘트 모양으로 짜 낸다.”
천문학 자들은 자력이 성간 구름의 모양에 직접 영향을 미치는 특정 사례를 찾기를 오랫동안 희망 해 왔지만 Robishaw에 따르면,“지금까지 망원경은 아직까지 임무를 수행하지 못했다”고 말했다.
이번 연구 결과는 Orion Molecular Cloud로 알려진 필라멘트 모양의 성간 구름 주변의 자기장 구조에 대한 첫 번째 증거를 제공합니다.
UC Berkeley 천문학 교수 인 Robishaw와 Carl Heiles의 오늘 발표는 워싱턴 D.C.에서 열린 미국 천문 학회 회의에서 발표되었습니다.
성간 분자 구름은 별의 발상지이며, Orion Molecular Cloud에는 벨트와 오리온 별자리의 칼에 두 개의 별이 빛나는 종묘장이 있습니다. 성간 구름은 밀도가 훨씬 낮은 외부 매체에 내장 된 밀집된 영역이지만, "조밀 한"성간 구름은 지구 표준에 따라 완벽한 진공 상태입니다. 자력과 결합하여 별을 만들기 위해 함께 끌어 당기에 충분한 중력을 만드는 것은이 구름의 큰 크기입니다.
천문학 자들은 많은 분자 구름이 중력과 자기장 사이의 균형에 의해 모양이 조각화되는 것으로 보이는 필라멘트 구조라는 것을 알고 있습니다. 이러한 구름의 이론적 모델을 만들 때, 대부분의 천체 물리학 자들은 그것들을 손가락 모양의 필라멘트가 아닌 구체로 취급했습니다. 그러나 2000 년 Drs. 맥 마스터 대학교의 Jason Fiege와 Ralph Pudritz는 적절하게 처리 할 때, 필라멘트 분자 구름은 구름의 장축 주위에 나선형 자기장을 나타내야한다고 제안했다. 이것이이 이론의 첫 번째 관찰 확인입니다.
Robishaw는“공간에서 자기장을 측정하는 것은 매우 어려운 작업이며, 성간 공간의 필드는 매우 약하고 잘못된 결과를 생성 할 수있는 체계적인 측정 효과가 있기 때문에”라고 Robishaw는 말했습니다.
지구를 향하거나 멀어지는 자기장의 특성은 Zeeman 효과라고하며 무선 주파수 선의 분리로 관찰됩니다.
Robishaw는“무선 다이얼을 스캔 할 때 동일한 스테이션을 작은 공백으로 분리 할 때 유추 할 수 있습니다. “빈 공간의 크기는 방송국이 방송되는 공간의 위치에서 자기장의 강도에 정비례합니다.”
이 경우이 신호는 우주에서 가장 단순하고 가장 풍부한 원자 인 성간 수소에 의해 무선 다이얼에서 1420MHz로 브로드 캐스트됩니다. 송신기는 오리온 별자리에서 1750 광년 떨어져 있습니다.
이러한 무선 전송을 수신 한 안테나는 National Radio 천문대에서 운영하는 National Science Foundation의 GBT (Green Bank Telescope)입니다. 키가 148 미터 (485 피트)이고 직경이 100 미터 (300 피트) 인 망원경은 13,000 평방 마일이 National Radio Quiet Zone으로 지정된 웨스트 버지니아에 있습니다. 이를 통해 무선 천문학자는 인공 신호의 간섭없이 우주에서 나오는 전파를 관찰 할 수 있습니다.
Robishaw와 Heiles는 GBT를 사용하여 Orion Molecular Cloud에서 슬라이스를 따라 전파를 관찰하고 자기장이 구름의 위쪽에서 지구를 향하고 아래쪽에서 멀어지면서 방향을 반대로 바꾸는 것을 발견했습니다. 그들은 이전의 별빛 관측을 사용하여 구름 앞의 자기장이 어떻게 지향되는지 검사했다. (구름이 너무 조밀하여 광학 광선이나 전파가 구름을 통과 할 수 없기 때문에 구름 뒤에서 일어나고있는 일에 대한 정보를 얻을 수있는 방법이 없습니다.) 사용 가능한 모든 측정 값을 결합했을 때, 구름 주위를 감싸는 코르크 패턴이 생겼습니다. .
Robishaw는“이러한 결과는 여러 가지 이유로 매우 흥미로 웠습니다. “헬리컬 필드 구조의 과학적 결과가 있습니다. 그런 다음 성공적인 측정이 이루어졌습니다. 이러한 유형의 관측은 매우 어렵고 망원경에서이 거대한 접시가 자기장의 상징 인 편광 된 전파에 어떻게 반응하는지 이해하는 데 수십 시간이 걸렸습니다.”
이러한 조사 결과 Robishaw와 Heiles는 GBT가 자기장을 측정하기위한 대형 무선 망원경 중에서 비교할 수 없을뿐만 아니라 약한 자기장을 안정적으로 감지 할 수있는 유일한 방법이라고 제안했습니다.
Heiles는 관측 된 자기장 구조에 대해 가능한 대안적인 설명이 있다고 경고했다.이 장은 구름 앞쪽으로 둘러싸여있을 수있다.
Heiles는“매우 밀도가 높은 물체입니다. "이것은 주변의 에리 단 누스 별자리에서 많은 별들이 폭발했을 때 형성된 매우 큰 충격파의 속이 빈 껍질 안에 놓여 있습니다."
그는 충격파가 자기장과 함께 자기장을 운반했을 것이라고 말했다. 자기장 선은 구름의면을 가로 질러 뻗어 있고 측면을 감쌀 것입니다. 이러한 구성의 서명은 우리가 지금 보는 것과 매우 유사합니다. 이것이 헬리컬 필드라는 사실을 우리에게 확신시키는 것은 구름의면을 가로 질러 필드 라인에 일정한 피치 각도가있는 것 같습니다.”
그러나 추가 연구를 통해 상황을 명확히 할 수 있습니다. Robishaw와 Heiles는 GBT를 사용하여이 클라우드 및 기타 클라우드에서 측정을 확장 할 계획입니다. 또한 캐나다 동료들과 협력하여 별빛을 사용하여이 구름과 다른 구름의 얼굴을 가로 질러 필드를 측정합니다.
"이 희망은이 자기장의 실제 구조가 무엇인지 이해하기에 충분한 증거를 제공하는 것"이라고 Heiles는 말했습니다. "은하계에서 분자 구름이 별을 형성하는 과정을 진정으로 이해하려면 분명한 이해가 필수적이다."
이 연구는 National Science Foundation의 지원을 받았습니다.
