Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Среда, 28.06.2017, 19:51

Вселенная Сегодня » 2012 » Февраль » 5 » Магнитная индивидуальность Млечного Пути

05.02.2012
Магнитная индивидуальность Млечного Пути
Автор: Tammy Plotner

Карта неба эффекта Фарадея, порожденная магнитными полями Млечного Пути. Красные и синие цвета указывают на регионы неба, где магнитное поле направлено в сторону и от наблюдателя, соответственно. Полоса Млечного Пути (плоскость Галактического Диска) протягивается горизонтально в этом панорамном виде. Центр Млечного Пути лежит в середине изображения. Северный астрономический полюс вверху слева, а Южный Полюс внизу справа. Изображение предоставлено: Институт Астрофизики Макса Планка.

Недавно мы обратили внимание на очень необычный тип карты - Небо Фарадея. Теперь международная команда ученых, в том числе из Военно-Морской Исследовательской Лаборатории, объединила их информацию и создала одну из наиболее высоко точных карт на сегодняшний день магнитных полей Млечного Пути. Как и все галактики, наша имеет магнитную "индивидуальность", но только там, откуда эти поля исходят, и как они создаются - это реальная тайна. Исследователи всегда просто предполагали, что поля созданы механическими процессами, подобными тем, которые происходят внутри Земли и Солнца. Теперь новое исследование даст ученым даже лучшее понимание структуры галактических магнитных полей как повсюду в нашей галактике.


Команда под руководством Института Астрофизики Макса Планка собрала информацию и скомпилировала ее с теоретическим моделированием, чтобы создать еще одну детализированную карту магнитного неба. Таким образом Доктор NRL Трейси Кларк, член команды исследователей объясняет, "Ключ к использованию этих новых техник - это то, что проект объединяет более 30 исследователей в 26 проектах и более 41000 измерений всего неба. Получившаяся база данных эквивалентна осыпанию всего неба источниками, отделенными угловым расстоянием из двух полных лун." Это огромное количество данных предоставляет новый взгляд на "все небо", который позволит ученым измерить магнитную структуру Млечного Пути в мельчайших деталях.


На этой карте неба корректировка для эффекта Галактического диска была сделана в порядке выделения более слабых структур магнитного поля. Магнитное поле направляется вверх и вниз, что кажется, диск диаметрально противоположный, как показано в положительных значениях (красных) и отрицательных (синих). Аналогичное изменение направления имеет место по всей вертикальной центральной линии, которая проходит через центр Млечного Пути. Изображение предоставлено: Институт Астрофизики Макса Планка.

Так что нового в этой карте? На этот раз на количество, называемое глубиной Фарадея - понятие, зависимое от набора информации луча обзора магнитных полей. Она была создана объединением более чем 41000 единичных измерений, которые были затем объединены с использованием нового метода реконструкции изображения. В этом случае, все исследователи в Институте Астрофизики Макса Планка - это специалисты в новой дисциплине теории информационного поля. Доктор Трейси Кларк, работающая в NRL’s Remote Sensing Division, - часть команды международных радио астрономов, которые предоставили радио наблюдения для этой базы данных. Это - магнетизм по-крупному... и передает даже самые маленькие магнитные особенности, которые позволят ученым дальше понять турбулентности галактического газа.

Концепция эффекта Фарадея не нова. Ученые наблюдали и измеряли эти поля в течение последних столетия с половиной. Просто как это сделано? Когда поляризованный свет проходит через намагниченную среду, плоскость поляризации переворачивается... процесс, известный как вращение Фарадея. Количество вращения показывает направление и силу поля и в связи с этим его свойства. Поляризованный свет также производится из радио источников.Используя разные частоты, Вращение Фарадея может также быть измерено альтернативным способом. Объединяя все эти уникальные измерения, исследователи могут приобретать информацию об одиночном пути через Млечный Путь. Чтобы дальше увеличить "большую картину", информация должна быть собрана из различных источников - потребность, заполненная 26 различными наблюдательными проектами, которые покрывают суммарно 41330 индивидуальных измерений. Чтобы дать вам понять размеры, которые в конечном итоге будут около одного радио источника на квадратный градус неба!


Неопределенность на карте Фарадея. Заметьте, что диапазон величин значительно меньше, чем на карте Фарадея №1. В области астрономического южного полюса, неопределенность измерений особенно высока из-за точек данных. Изображение предоставлено: Институт Астрофизики Макса Планка.

Даже глубиной проникновения как эта, все еще есть области в южном небе, где только несколько измерений были занесены в каталог. Чтобы заполнить промежутки и предоставить больше реалистичного вида, исследователи "должны интерполировать между существующими точками данных, которые, как они делают, были записаны." Тем не менее, этот тип данных вызывает некоторые проблемы с точностью. Хотя вы можете подумать, что более точные измерения будут иметь наибольшее влияние на карте, ученые не вполне уверены, насколько правдоподобными какие-либо единичные измерения могут быть - особенно когда на них могла бы повлиять окружающая среда вокруг них. В этом случае, наиболее точные измерения не всегда оцениваются как самые высокие в точках на карте. Подобно Гейзенбергу, есть неопределенность, связанная я процессом получения измерений, потому что процесс такой сложный. Только одна маленькая ошибка могла бы привести к огромному искажению в содержании карты.

Благодаря алгоритму, созданному Институтом Астрофизики Макса Планка, ученые в состоянии раскрыть эти типы проблем с уверенностью, поскольку они собрали изображения вместе. Алгоритм, называемый "расширенный критический фильтр", использует инструменты из новых дисциплин, известных в качестве теории информационного поля - логический и статистический метод, применяемый к полям. До сих пор, как было доказано, он был эффективным методом избавления от ошибок и, даже было доказано, он был активом для других научных областей деятельности, таких как медицина или география для ряда изображений и применения обработки сигналов.

Даже хотя эта новая карта - превосходный помощник для изучения нашей собственной галактики, она поможет проложить путь для исследователей, также изучающих внегалактические магнитные поля. Поскольку будущее предоставляет новые типы радио телескопов, таких как LOFAR, eVLA, ASKAP, MeerKAT и SKA, карта будет главным источником измерений эффекта Фарадея - позволяя ученым обновлять изображение и дальнейшее наше понимание происхождения галактических магнитных полей.

Читайте также статью о том, как гравитационная линза помогла рассмотреть галактику.


Название прочитанной вами статьи "Магнитная индивидуальность Млечного Пути".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 1617 | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]