ترسیم میدان مغناطیسی یک "آهنربای کهکشانی"

* کهکشان‌ها آهنرباهایی غول‌پیکرند، ولی شدت میدان آنها به طور معمول بسیار ضعیف‌تر از میدان مغناطیسی روی سطح زمینست. به تازگی رصدخانه‌ی هوابرد سوفیای ناسا توانسته با ردیابی قطبش پرتوهای فروسرخی که از غبارهای یک کهکشان گسیلیده می‌شود میدان مغناطیسی این کهکشان را با جزییات ترسیم کند.

 کهکشان سیگار (ام۸۲) یک کهکشان مارپیچیِ تقریبا لبه‌نما است که ستارگان تازه با تولد خود آن را به آتش کشیده‌اند. نرخ ستاره‌زایی ام‌‌۸۲ ده برابر راه شیری است و گاز و غبار این کهکشان را به شکل یک "ابَرباد" از کهکشان بیرون می‌راند. این تصویرِ شسته رفته‌ی تازه که توسط رصدخانه‌ی پوش‌سپهری اخترشناسی فروسرخ ناسا (سوفیا، SOFIA) گرفته شده همراهی و هم ترازی این باد با میدان مغناطیسی کهکشان را نشان می‌دهد.

در این تصویرِ همنهاده‌، داده‌های تلسکوپ سوفیا میدان مغناطیسی کهکشان سیگار (ام۸۲) را آشکار کرده است. این میدان که مانند رشته‌هایی دیده می‌شود به نظر می‌رسد برون‌ریزی‌های دوقطبی (رنگ سرخ) که از منطقه‌ی ستاره‌زای آتشین مرکز کهکشان سرچشمه گرفته را دنبال کرده است. این تصویر، نور دیدنیِ ستارگان (خاکستری) و گازهای هیدروژن (سرخ) که از رصدخانه‌ی کیت پیک به دست آمده و داده‌های فروسرخ سوفیا و تلسکوپ فضایی اسپیتزر (رنگ زرد) را در بر دارد. اندازه‌ی بزرگ‌تر

کهکشان سیگار نمونه‌ای خوب از یک کهکشان ستاره‌فشان است و به تازگی دو مرحله‌ی ستاره‌فشانی را از سر گذرانده. یکی از این ستاره‌زایی‌های آتشین ۱۰ میلیون سال پیش در هسته‌ی کهکشان رخ داده بود، و دیگری ۵ میلیون سال پیش در یک حلقه به گرد مرکز آن. این موج ستاره‌زایی یک به اصطلاح ابرباد کهکشانی (گاز، غبار، و تابش) به راه انداخت که از کهکشان بیرون زده و وارد فضای میان‌کهکشانی شده.

تری جی جونز از دانشگاه مینه‌سوتا به همراه همکارانش برای دیدن این باد به سراغ رصدخانه‌ی هوابرد سوفیا رفتند. این رصدخانه یک هواپیمای بویینگ ۷۴۷ تغییر کاربری داده شده است که یک تلسکوپ ۲.۷ متری را با خود به ژرفای آسمان برده و وارد هر مسیری که جرم هدفِ رصد در آن شب بهترین دید را دارد می‌شود. تلسکوپ سوفیا ویژه‌ی گردآوری داده‌های فروسرخ است و به همین دلیل از بیشتر جو که می‌تواند تابش فروسرخ را درآشامد (جذب کند) بالاتر می‌رود.

آنها پرتوهای فروسرخ-دور، با طول موج ۵۳ تا ۱۵۴ میکرون را که از کهکشان سیگار می‌تابید ردیابی کردند. این نور از غبار داغ درون ابرهای غول‌پیکر گازی ستاره‌زا گسیلیده می‌شود. [دانه‌های] غبار کره‌ی کامل نیستند؛ بیشتر آنها کشیده هستند و گرایش به هم‌تراز شدن با میدان مغناطیسی محیط که در پهنه‌ی کهکشان نفوذ کرده دارند. از همین رو تابش این دانه‌های غبار قطبیده است و با قطبش خود جهت و راستای این میدان مغناطیسی را به اخترشناسان نشان می‌دهند.

جونز و گروهش پی بردند که این باد که تا فضای میان‌کهکشانی ادامه دارد، میدان مغناطیسی کهکشان را تا فاصله‌ی ۲۰۰۰ سال نوری مرکز کهکشان با خود می‌برد. قطبش درون تصویر نشان می‌دهد که این میدان مغناطیسی در منطقه‌ی مرکزی به روشنی عمودی است، ولی بیرون از این منطقه افقی‌ و در راستای صفحه‌ی کهکشان است.

جای هیچ شگفتی ندارد- این مشاهدات همان چیزی که گروه جونز انتظار دیدنش را داشتند را تایید می‌کند. این رصدها همچنین سرنخ‌هایی ارزشمند درباره‌ی چگونگی بیرون زدن چنین بادهایی به دانشمندان می‌دهد، چیزی که اخترشناسان هنوز به درستی از آن آگاه نیستند. به نظر می‌رسد همه‌ی کهکشان‌های ستاره‌فشان دارای ابربادهایی مانند ابرباد کهکشان سیگار هستند، پس ستاره‌زایی شدید باید درین زمینه نقش داشته باشد ولی سازوکارش هنوز روشن نیست. این تصویر افزون بر آنکه نمایی خیره‌کننده -که دیدنش با تلسکوپ‌های معمولی خانگی ناشدنی‌ست- از کهکشان سیگار به ما می‌دهد، رازهایی را هم درباره‌ی باد آن آشکار می‌کند.

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

NASA - SOFIA airborne observatory - Cigar Galaxy - galactic superwind - M82 - edge-on - Milky Way - Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy - magnetic field - Terry Jay Jones - University of Minnesota - infrared - Boeing 747 - wavelength - polarization - bipolar - hydrogen - the Kitt Peak Observatory - Spitzer Space Telescope

منبع: اسکای اند تلسکوپ

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان