Astrônomos descobriram toróides magnéticos massivos no halo da Via Láctea

Os campos magnéticos no halo da Via Láctea têm uma estrutura toroidal, estendendo-se num raio de 6.000 anos-luz a 50.000 anos-luz do centro galáctico. O Sol está a cerca de 30.000 anos-luz de distância de nós. Crédito: NAOC

Astrofísicos descobriram grandes toroides magnéticos em… via LácteaCorona, que afeta a propagação dos raios cósmicos e a física do espaço interestelar. A sua investigação, baseada em extensos dados de rotação de Faraday, revela que estes toroides se estendem por toda a galáxia, confirmando a presença de grandes campos magnéticos toroidais.

A origem e evolução dos campos magnéticos cósmicos é uma questão de longa data não resolvida nas fronteiras da investigação em astronomia e astrofísica, e foi escolhida como uma das principais áreas de investigação de vários radiotelescópios de classe mundial, incluindo o Square Kilometer Array. SKA) está em construção. A identificação de estruturas de campo magnético em grande escala na Via Láctea tem sido um grande desafio para muitos astrônomos mundiais há décadas.

Descoberta de toroides magnéticos

Em um novo estudo publicado em o Jornal Astrofísico Em 10 de maio, o Dr. Jun Xu e o professor Jinlin Han dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC) revelaram toroides magnéticos massivos no halo da Via Láctea, que são fundamentais para a propagação dos raios cósmicos e fornecem restrições cruciais sobre processos físicos no meio interestelar e sua origem.

O Professor Hahn, um cientista líder neste campo de investigação, conseguiu identificar estruturas de campo magnético ao longo dos braços espirais do disco galáctico através de um projecto de longo prazo para medir a polarização de pulsares e os efeitos Faraday. Em 1997, ele encontrou uma impressionante simetria anti-Faraday para fontes de rádio cósmicas no céu em relação às coordenadas da nossa Via Láctea, sugerindo que os campos magnéticos no halo da Via Láctea têm uma estrutura de campo toroidal, com direções de campo magnético invertidas. abaixo e acima do plano galáctico.

Desafios na medição de campos magnéticos

No entanto, determinar o tamanho destes anéis ou a força dos seus campos magnéticos tem sido uma tarefa difícil para os astrónomos há décadas. Eles suspeitaram que a assimetria na distribuição do céu dos efeitos Faraday das fontes de rádio só poderia ser produzida pelo meio interestelar nas proximidades do Sol porque os pulsares e alguns NEOs emissores de rádio, que estão muito próximos do Sol, mostram efeitos Faraday consistentes. com a assimetria. A chave é mostrar se os campos magnéticos na vasta coroa galáctica têm uma estrutura toroidal fora da circunferência do Sol.

Métodos de pesquisa inovadores

Neste estudo, o professor Hahn propôs de forma inovadora que a rotação de Faraday do meio interestelar nas proximidades do Sol poderia ser calculada a partir de medições de um bom número de pulsares, alguns dos quais foram recentemente obtidos pelo Radiotelescópio Esférico de Quinhentas Aberturas ( RÁPIDO) sozinho, a contribuição pode então ser subtraída das medições da radiação cósmica de fundo das fontes. Todos os dados de medição da rotação de Faraday nos últimos 30 anos foram coletados pelo Dr. Shaw.

Ao analisar os dados, os cientistas descobriram que a assimetria nas medidas da rotação de Faraday resultante do meio no halo galáctico está presente em todo o céu, do centro ao anticentro da nossa Galáxia, a Via Láctea, o que significa que campos magnéticos toroidais como esta estranha simetria tem um tamanho enorme, existe num raio de 6.000 anos-luz a 50.000 anos-luz do centro da Via Láctea.

Conclusão e impacto

Este estudo fez avançar enormemente a nossa compreensão da física da Via Láctea e representa um marco na investigação sobre campos magnéticos cósmicos.

Referência: “Anéis Magnéticos Enormes no Halo da Via Láctea” por J. Shaw e JL Han, 10 de maio de 2024, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad3a61