Para astronom telah menemukan toroida magnetik raksasa di lingkaran cahaya Bima Sakti

Ahli astrofisika telah menemukan toroida magnetik besar di… Bima SaktiKorona yang mempengaruhi perambatan sinar kosmik dan fisika ruang antarbintang. Penelitian mereka, berdasarkan data rotasi Faraday yang ekstensif, mengungkapkan bahwa toroida ini meluas ke seluruh galaksi, membenarkan adanya medan magnet toroidal yang besar.

Asal usul dan evolusi medan magnet kosmik adalah pertanyaan lama yang belum terselesaikan di garis depan penelitian astronomi dan astrofisika, dan telah dipilih sebagai salah satu bidang penelitian utama untuk beberapa teleskop radio kelas dunia, termasuk Square Kilometer Array. SKA) sedang dibangun. Mengidentifikasi struktur medan magnet berskala besar di Bima Sakti telah menjadi tantangan besar bagi banyak astronom dunia selama beberapa dekade.

Penemuan toroid magnetik

Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan di itu Jurnal Astrofisika Pada tanggal 10 Mei, Dr. Jun Xu dan Profesor Jinlin Han dari National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) mengungkap toroida magnetik masif di lingkaran cahaya Bima Sakti, yang merupakan dasar perambatan sinar kosmik dan memberikan kendala penting pada proses fisik di medium antarbintang dan asal usulnya.

Profesor Hahn, ilmuwan terkemuka di bidang penelitian ini, mampu mengidentifikasi struktur medan magnet di sepanjang lengan spiral piringan galaksi melalui proyek jangka panjang untuk mengukur polarisasi pulsar dan efek Faraday. Pada tahun 1997, ia menemukan simetri anti-Faraday yang mencolok untuk sumber radio kosmik di langit sehubungan dengan koordinat Galaksi Bima Sakti kita, yang menunjukkan bahwa medan magnet di halo Bima Sakti mempunyai struktur medan toroidal, dengan arah medan magnet terbalik. di bawah dan di atas bidang galaksi.

Tantangan dalam mengukur medan magnet

Namun, menentukan ukuran cincin atau kekuatan medan magnetnya merupakan tugas yang sulit bagi para astronom selama beberapa dekade. Mereka menduga bahwa asimetri distribusi langit efek Faraday dari sumber radio hanya dapat dihasilkan oleh media antarbintang di sekitar Matahari karena pulsar dan beberapa NEO pemancar radio, yang sangat dekat dengan Matahari, menunjukkan efek Faraday yang konsisten. dengan asimetri. Kuncinya adalah untuk menunjukkan apakah medan magnet di korona galaksi yang luas memiliki struktur toroidal di luar lingkar Matahari.

Metode penelitian yang inovatif

Dalam studi ini, Profesor Hahn secara inovatif mengusulkan agar rotasi Faraday pada medium antarbintang di sekitar Matahari dapat dihitung dari pengukuran sejumlah pulsar, beberapa di antaranya baru-baru ini diperoleh oleh Teleskop Radio Bulat Apertur Lima Ratus ( FAST) saja, Kontribusi tersebut kemudian dapat dikurangkan dari pengukuran latar belakang kosmik sumbernya. Semua data pengukuran rotasi Faraday selama 30 tahun terakhir telah dikumpulkan oleh Dr. Shaw.

Dengan menganalisis data, para ilmuwan menemukan bahwa asimetri pengukuran rotasi Faraday yang dihasilkan dari medium halo galaksi terdapat di seluruh langit, dari pusat hingga antipusat Galaksi Bima Sakti kita, yang berarti medan magnet toroidal seperti simetri aneh ini berukuran sangat besar, ada dalam radius 6.000 tahun cahaya hingga 50.000 tahun cahaya dari pusat Bima Sakti.

Kesimpulan dan dampak

Studi ini telah meningkatkan pemahaman kita tentang fisika Bima Sakti, dan merupakan tonggak sejarah dalam penelitian medan magnet kosmik.

Referensi: “Cincin Magnetik Masif di Halo Bima Sakti” oleh J. Shaw dan JL Han, 10 Mei 2024, Jurnal Astrofisika.
doi: 10.3847/1538-4357/ad3a61