Магнитный туннель радиоволн окружает Землю

Что, если бы наши глаза могли видеть радиоволны? Если бы мы могли, мы могли бы взглянуть в небо и увидеть туннель из похожих на веревку волокон, сделанных из радиоволн. Эта структура будет иметь длину около 1000 световых лет и находится на расстоянии около 350 световых лет от нас. Этот туннель объясняет две из самых ярких радиообъектов в небе.

Астрономы открыли Северный полярный отрог и Фанскую область в 1960-х годах, когда радиоастрономия только зарождалась. Северный полярный отрог — это массивная гряда горячего газа, которая поднимается над плоскостью Млечного Пути. Он излучает рентгеновские лучи и радиоволны.

На протяжении десятилетий, прошедших с момента его открытия, продолжались дискуссии о том, что это на самом деле и насколько далеко. Астрономы думали, что это может быть связано с пузырями Ферми или особенностью, образованной взрывами древних сверхновых.

Фан-область — одна из самых доминирующих поляризованных радиоволн на небе. Также ведутся споры о природе Фан-региона: некоторые говорят, что это местная особенность, а некоторые утверждают, что она имеет галактический масштаб.

Группа исследователей из Канады и США представляет доказательства в новом документе, показывающие, что эти две функции взаимосвязаны.

Авторы говорят, что и NPS, и фан-регион являются частью одной и той же функции. Объект состоит из «веревок» длиной 1000 световых лет, которые сами состоят из заряженных частиц и магнитного поля. Они прямо перед нашими глазами, но мы их не видим.

«Если бы мы посмотрели в небо,— объясняет Уэст, —мы бы видели эту туннельную структуру практически во всех направлениях, в которые мы смотрели — то есть, если бы у нас были глаза, которые могли видеть радиосвет.”

«Магнитные поля не существуют изолированно,”Уэст объясняет в пресс-релизе. Хитрость заключалась в том, чтобы выяснить, как эти двое связаны. Уэст считает, что ее команда — первая группа астрономов, присоединившаяся к этой паре функций.

Уэст говорит, что думала об этой паре объектов в течение 15 лет с тех пор, как впервые увидела радиокарту неба. В последние годы она построила компьютерную модель, которая показывает, как будет выглядеть радионебо с Земли, когда она изменила форму и расположение длинных радиоканалов.

Модель позволила «выстроить» вокруг себя радиоструктуру. Он показал ей, как будет выглядеть небо через радиотелескопы. Модель дала ей новую перспективу, которая помогла ей сопоставить данные с наблюдаемыми данными.

«Несколько лет назад один из наших соавторов, Том Ландекер, рассказал мне о статье 1965 года, посвященной ранней радиоастрономии:— сказал Уэст. «Основываясь на грубых данных, доступных в то время, авторы (Мэтьюсон и Милн) предположили, что эти поляризованные радиосигналы могут возникать из-за нашего взгляда на Местный рукав Галактики, находящийся внутри него. Эта статья вдохновила меня на развитие этой идеи и привязку моей модели к гораздо более точным данным, которые сегодня дают нам наши телескопы.”

Уэст сравнивает их работы с картой Земли. Конечно, Северный полюс находится наверху, а экватор — посередине. Но это можно нарисовать с другой точки зренияЭто то, что ей позволяла делать компьютерная модель Уэста.

«Большинство астрономов смотрят на карту с северным полюсом Галактики вверх и центром Галактики в центре.»- объясняет она. «Важной частью, которая вдохновила эту идею, было переделать эту карту с другой точкой посередине.”

«Это чрезвычайно умная работа», — говорит доктор Брайан Генслер, профессор Института Данлэпа и автор публикации. «Когда Дженнифер впервые рассказала мне об этом, я подумал, что это слишком «оттуда», чтобы быть возможным объяснением. Но в конце концов она смогла меня убедить! Теперь я рад видеть, как отреагирует остальная часть астрономического сообщества.”

Уэст — эксперт по галактикам и ISM. Она с нетерпением ждет новых исследований, которые, мы надеемся, позволят выяснить, как связаны различные магнитные структуры в небе.

«Магнитные поля не существуют изолированно,»- объясняет она. «Все они должны соединяться друг с другом. Итак, следующий шаг — лучше понять, как это локальное магнитное поле связано как с более крупномасштабным магнитным полем Галактики, так и с более мелкомасштабными магнитными полями Солнца и Земли.”

Мы не можем видеть эти структуры своими глазами. Но знание того, что они там есть, расширяет кругозор.

«Я думаю, это просто здорово — представить, что эти структуры повсюду, когда мы смотрим в ночное небо.— сказал Уэст.

В течение многих лет астрономы спорили о природе Северного полярного отрога. Различные исследования привели к противоречиям. Некоторые исследования показывают, что это отдаленная особенность, в то время как другие показывают, что она более локальна. Уэст и ее соавторы говорят, что их статья разрешила эти противоречия. «Мы показываем, что эта модель согласуется с большим количеством наблюдательных исследований в этих регионах и способна разрешить очевидное противоречие в литературе, которое предполагает, что высокоширотная часть NPS находится поблизости, в то время как более низкие широты более отдалены.”

«Эта модель имеет значение для разработки целостной модели магнитных полей в галактиках,»Пишут авторы. «Мы до сих пор не до конца понимаем происхождение и эволюцию регулярных магнитных полей в галактиках и то, как это поле поддерживается.”

Команда надеется, что лучшее понимание таких объектов, как туннель, приведет к лучшему пониманию более удаленных магнитных объектов. Нити намного шире существующих, равно как и пузыри и суперпузырьки. Астрономы наблюдали их в более далеких регионах Млечного Пути.

Но изучать эти более далекие особенности сложно. «Таким образом, вероятно, что в настоящее время у нас нет разрешения и чувствительности, чтобы увидеть этот уровень структуры во многих местах, кроме локальной среды и, возможно, в руке Персея,— заключает команда.