Die Magnetfelder im Halo der Milchstraße haben eine toroidale Struktur und erstrecken sich in einem Radius von 6.000 bis 50.000 Lichtjahren vom galaktischen Zentrum. Die Sonne ist etwa 30.000 Lichtjahre von uns entfernt. Bildnachweis: NAOC

Astrophysiker haben große magnetische Toroide entdeckt in… MilchstraßeKorona, die die Ausbreitung der kosmischen Strahlung und die Physik des interstellaren Raums beeinflusst. Ihre Forschung, die auf umfangreichen Faraday-Rotationsdaten basiert, zeigt, dass sich diese Toroide über die gesamte Galaxie erstrecken, was das Vorhandensein großer toroidaler Magnetfelder bestätigt.

Der Ursprung und die Entwicklung kosmischer Magnetfelder ist eine seit langem ungelöste Frage an den Grenzen der Astronomie- und Astrophysikforschung und wurde als eines der Hauptforschungsgebiete für mehrere große Weltklasse-Radioteleskope ausgewählt, darunter das Square Kilometre Array. SKA) ist im Bau. Die Identifizierung großräumiger Magnetfeldstrukturen in der Milchstraße ist seit Jahrzehnten für viele Astronomen auf der ganzen Welt eine große Herausforderung.

Entdeckung magnetischer Toroide

In einer neuen Studie veröffentlicht in Die Astrophysikalisches Journal Am 10. Mai entdeckten Dr. Jun physikalische Prozesse im interstellaren Medium und ihre Entstehung.

Professor Hahn, ein führender Wissenschaftler auf diesem Forschungsgebiet, konnte durch ein Langzeitprojekt zur Messung der Polarisation von Pulsaren und Faraday-Effekten Magnetfeldstrukturen entlang der Spiralarme der galaktischen Scheibe identifizieren. 1997 entdeckte er eine auffällige Anti-Faraday-Symmetrie für kosmische Radioquellen am Himmel in Bezug auf die Koordinaten unserer Milchstraße, was darauf hindeutet, dass die Magnetfelder im Halo der Milchstraße eine toroidale Feldstruktur mit umgekehrten Magnetfeldrichtungen haben unterhalb und oberhalb der galaktischen Ebene.

Herausforderungen bei der Messung magnetischer Felder

Allerdings ist es für Astronomen seit Jahrzehnten eine schwierige Aufgabe, die Größe dieser Ringe oder die Stärke ihrer Magnetfelder zu bestimmen. Sie vermuteten, dass die Asymmetrie in der Himmelsverteilung der Faraday-Effekte von Radioquellen nur durch das interstellare Medium in der Nähe der Sonne verursacht werden könnte, da Pulsare und einige radioemittierende NEOs, die sich sehr nahe an der Sonne befinden, konsistente Faraday-Effekte zeigen mit der Asymmetrie. Der Schlüssel besteht darin, zu zeigen, ob die Magnetfelder in der riesigen galaktischen Korona außerhalb des Sonnenumfangs eine solche toroidale Struktur aufweisen.

Innovative Forschungsmethoden

In dieser Studie schlug Professor Hahn auf innovative Weise vor, dass die Faraday-Rotation des interstellaren Mediums in der Nähe der Sonne aus Messungen einer beträchtlichen Anzahl von Pulsaren berechnet werden könnte, von denen einige kürzlich mit dem Five-Hundred Aperture Spherical Radio Telescope ( FAST) allein. Der Beitrag kann dann von Messungen des kosmischen Hintergrunds der Quellen abgezogen werden. Alle Faraday-Rotationsmessdaten der letzten 30 Jahre wurden von Dr. Shaw gesammelt.

Durch die Analyse der Daten fanden Wissenschaftler heraus, dass die Asymmetrie bei Messungen der Faraday-Rotation, die aus dem Medium im galaktischen Halo resultiert, im gesamten Himmel vorhanden ist, vom Zentrum bis zum Antizentrum unserer Milchstraßengalaxie, was bedeutet, dass toroidale Magnetfelder wie z Diese seltsame Symmetrie hat eine enorme Größe und existiert in einem Radius von 6.000 Lichtjahren bis 50.000 Lichtjahren vom Zentrum der Milchstraße.

Fazit und Wirkung

Diese Studie hat unser Verständnis der Physik der Milchstraße erheblich erweitert und stellt einen Meilenstein in der Erforschung kosmischer Magnetfelder dar.

Referenz: „Massive Magnetringe im Halo der Milchstraße“ von J. Shaw und J.L. Han, 10. Mai 2024, Astrophysikalisches Journal.
doi: 10.3847/1538-4357/ad3a61