맥스 플랑크 인스 티 투트 (Max Planck Institut)의 과학자들과 국제 전파 천문학 자 팀이 우리의 은하 자기장에 대한 매우 상세하고 새로운지도를 만들었습니다! 이 독창적 인 올 스카이 맵은 이전 모델을 능가했으며 지금까지 본 것보다 은하수의 자기장 구조에 대한 통찰력을 제공합니다. 이게 뭐가 그렇게 특별한가요? 특정 시선을 따라 작동하는 개념 인 패러데이 깊이라고 알려진 품질을 보여줍니다. 지도를 구성하기 위해 새로운 이미지 재구성 기술에서 수집 한 41,000 개의 측정 값에서 데이터를 통합했습니다. 우리는 이제 은하계의 주요 구조뿐만 아니라 은하계 가스의 난류와 같은 덜 명백한 특징을 볼 수 있습니다.
이런 종류의 새로운지도는 정확히 무엇을 의미합니까? 모든 은하에는 자기장이 있지만, 그 근원은 미스터리입니다. 현재 우리는 역학적 과정으로 인해 발생하는 것으로 추측 할 수 있습니다. 기계적 에너지는 자기 에너지로 변환됩니다. 이러한 유형의 창조는 완벽하게 정상적이며 지구, 태양, 심지어 수동 크랭크 라디오 나 패러데이 손전등과 같은 소규모에서도 발생합니다! 은하수에서 자기장 구조가 발생하는 위치를 보여줌으로써 우리는 은하계 다이나모를 더 잘 이해할 수 있습니다.
지난 세기 반 동안 우리는 패러데이 회전에 대해 알고 있었고 과학자들은 이것을 사용하여 우주 자기장을 측정했습니다. 이 동작은 편광 된 빛이 자화 된 매체를 통과하고 편광면이 회전 할 때 발생합니다. 회 전량은 자기장의 강도와 방향에 따라 다릅니다. 회전을 관찰함으로써 우리는 개입 자기장의 특성을 더 이해할 수 있습니다. 전파 천문학 자들은 우리 은하를 통과하는 먼 전파 원으로부터의 편광을 모아서 조사합니다. 패러데이 효과는 다양한 주파수에서 소스 편광을 측정하여 판단 할 수 있습니다. 그러나 이러한 측정은 은하계를 통과하는 하나의 경로에 대해서만 알려줄 수 있습니다. 사물을 전체적으로 보려면 보이는 하늘에 몇 개의 소스가 흩어져 있는지 알아야합니다. 국제 전파 천문학 자 그룹이 중요한 역할을 한 곳입니다. 그들은 26 개의 서로 다른 프로젝트에서 얻은 데이터를 증명하여 총 41,300 개의 정밀한 소스를 제공했습니다.
그것은 풍부한 정보처럼 들리지만 여전히 충분하지 않습니다. 특히 남쪽 하늘에는 측정이 거의없는 거대한 지역이 있습니다. 이러한 데이터 부족으로 인해 기존 데이터 포인트를 보간해야하며 자체 문제가 발생합니다. 첫째, 정확도는 다양하며보다 정확한 측정이 도움이 될 것입니다. 또한, 천문학 자들은 단일 측정이 얼마나 신뢰할 수 있는지 정확히 알지 못합니다. 그들은 자신이 가지고있는 정보를 바탕으로 최선의 추측을해야합니다. 여전히 다른 문제가 있습니다. 공정의 복잡한 특성으로 인해 측정 불확실성이 있습니다. 작은 오류는 10 배 증가 할 수 있으며 수정하지 않으면 맵이 복잡해질 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 MPA의 과학자들은“확장 임계 필터”라는 새로운 이미지 캡처 알고리즘을 개발했습니다. 팀은 정보 분야 이론이라고하는 새로운 분야에서 제공하는 도구를 사용합니다. 정보 필드 이론은 논리 및 통계적 방법을 적용된 필드에 혼합하여 부정확 한 정보와 쌓아 올리는 강력한 도구입니다. 이 새로운 작업은 다른 과학 분야의 다른 이미징 및 신호 처리 장소에도 적용될 수 있기 때문에 흥미 롭습니다.
“자세한 패러데이 깊이 맵 (그림 1) 외에도이 알고리즘은 불확실성 맵을 제공합니다 (그림 2). 특히 은하 원반과 천구의 남극 (오른쪽 사분면) 주변에서 잘 관찰되지 않은 지역에서는 불확실성이 훨씬 더 큽니다.” 팀이 말합니다. “은하 자기장의 구조를 더 잘 강조하기 위해 그림 3 (위)에서 은하 디스크의 효과가 제거되어 은하 디스크 위와 아래의 약한 특징이 더 잘 보입니다. 이것은 그림의 중간에 은하수 가스 디스크의 눈에 띄는 수평 밴드뿐만 아니라 자기장 방향이 디스크 위와 아래에 반대 인 것처럼 보입니다. 은하수 중심의 한 쪽에서 다른쪽으로 이미지의 왼쪽과 오른쪽 사이에서도 비슷한 방향으로 변화가 일어납니다.”
좋은 소식은 은하계의 다이너 모 이론이 자리 잡고있는 것 같습니다. 대칭 구조를 예측했으며 새 맵이이를 반영합니다. 이 투영에서, 자기장은 은하 디스크의 평면에 평행하게 나선으로 정렬되어있다. 이 방향은 디스크 위와 아래에 있으며 패러데이지도에서 관측 된 대칭은 은하 디스크 내의 우리 위치에서 발생합니다. 여기서 우리는 격동적이고 역동적 인 은하 가스 구조와 연결된 크고 작은 구조를 모두 볼 수 있습니다. 이 새로운 맵 알고리즘은 또한 부수적 인 측면을 가지고 있습니다. 이러한 구조의 크기 분포를 특징으로합니다. 큰 시스템은 작은 시스템보다 결정적인데 이는 난류 시스템에서 일반적입니다. 이 스펙트럼은 역학의 컴퓨터 모델에 쌓여서 은하계 다이나모 모델의 복잡한 테스트를 가능하게합니다.
이 놀라운 새지도는 천문학의 또 다른 예쁜 얼굴 그 이상입니다. 우리는 은하계 자기장에 대한 정보를 제공함으로써 LOFAR, eVLA, ASKAP, Meerkat 및 SKA와 같은 무선 망원경 프로젝트가 새로운 차원으로 올라갈 수 있도록합니다. 이로 인해 패러데이 하늘이 더 많이 업데이트되고 은하 자기장의 기원에 대한 신비가 드러날 것입니다.
Original Story Source : 천체 물리학 보도 자료에 대한 Max Planck Institut. 더 읽을 거리 : 은하 패러데이 하늘의 개선 된지도”. 여기에서지도를 다운로드하십시오.
