Nový divoký papír tvrdí, že Země může být obklopena obřím magnetickým tunelem

Tajemné struktury na obloze, které po desetiletí matou astronomy, mohou mít konečně vysvětlení – a to je v pořádku.

North Polar Spur a Fan District, na opačných stranách oblohy, mohou být spojeny rozsáhlým systémem magnetizovaných vodičů. Ty tvoří tunelovitou strukturu, která obklopuje sluneční soustavu a mnoho sousedních hvězd vedle ní.

„Pokud se podíváme nahoru na oblohu,“ Astronomka Jennifer West řekla: Na univerzitě v Torontu v Kanadě „Tuto strukturu podobnou tunelu bychom viděli téměř ve všech směrech – tedy pokud bychom měli oči, které by mohly vidět rádiové světlo“.

Tyto dvě struktury známe už nějakou dobu – vlastně od šedesátých let -, ale bylo těžké je pochopit. Je to proto, že je opravdu těžké přesně vědět, jak daleko jsou; Vzdálenosti se pohybovaly od stovek do tisíců světelných let.

Žádná analýza však tyto dvě struktury nikdy nespojila. West a její kolegové dokázali ukázat, že tyto dvě oblasti a prominentní rádiové smyčky v prostoru mezi nimi lze propojit a vyřešit tak mnoho záhadných problémů spojených s oběma regiony.

Srovnání se skutečným tunelem ukazuje trend. (Vlevo: Pixabay/wal_172619/J. Západ; Vpravo: Rádiová astrofyzikální observatoř Dominion/Teleskop Villa Elisa/ESA/Planckova spolupráce/Stellarium/J. Západ)

„Před několika lety mi jeden z našich spoluautorů, Tom Landecker, řekl o dokumentu z roku 1965, z raných dob radioastronomie. Na základě předběžných údajů, které jsou v tuto chvíli k dispozici, autoři (Mathewson a Milne),“ spekulovat, že tyto polarizované rádiové signály by mohly pocházet z našeho pohledu na místní rameno galaxie, z jejího nitra, “ Vysvětlil West.

„Tento dokument mě inspiroval k rozvoji této myšlenky a spojil můj model s mnohem lepšími daty, která nám dnes naše teleskopy poskytují.“

Pomocí modelování a simulace vědci přišli na to, jak by vypadalo rádiové nebe, kdyby byly obě struktury propojeny magnetickými vlákny, a hráli si s parametry, jako je vzdálenost, aby určili nejvhodnější.

Z toho byl tým schopen určit, že nejpravděpodobnější vzdálenost struktur od sluneční soustavy je asi 350 světelných let, což je v souladu s některými bližšími odhady. To zahrnuje odhad vzdálenosti severního polárního výběžku počátkem tohoto roku na základě údajů Gaia, které zjistily, že téměř všechny podněty Do 500 světelných let.

Tunel, který navrhla West a celý její tým, je dlouhý asi 1 000 světelných let.

Intenzita světla v severní polární ostruze (nahoře) a v oblasti ventilátoru (dole). (West et al., ArXiv, 2021)

Tento model je v souladu se širokou škálou pozorovacích vlastností oblasti North Polar Spur a Fan, včetně tvaru, polarizace elektromagnetického záření (tj. Jak je vlna zkroucená) a jasu.

„Je to velmi chytrá práce,“ Astronom Brian Gensler řekl: z University of Toronto.

„Když mi to Jennifer poprvé ukázala, připadalo mi to příliš těžké na možné vysvětlení. Ale nakonec mě dokázala přesvědčit! Teď jsem nadšený, když vidím, jak zareaguje zbytek astronomické komunity.“

Je zapotřebí více práce k potvrzení výsledků a poté k podrobnějšímu modelování struktury. To však může pomoci vyřešit větší záhadu: vznik a vývoj magnetických polí v galaxiích a způsob, jakým jsou tato pole udržována. Mohlo by to také poskytnout kontext pro pochopení dalších magnetických vláknitých struktur nacházejících se kolem galaxie, uvedli vědci.

Tým plánuje provádět složitější prototypování; Naznačují však, že citlivější pozorování a pozorování s vyšším rozlišením by pomohlo odhalit skryté detaily, které ukazují, jak struktura zapadá do širšího galaktického kontextu.

„Magnetická pole neexistují izolovaně. Všechna musí navzájem souviset. Takže dalším krokem je lépe porozumět tomu, jak toto místní magnetické pole souvisí jak s galaktickým širokým magnetickým polem, tak s magnetickými poli menšího rozsahu.“ našeho Slunce a Země. “ Řekl West.

„Myslím, že je skvělé si představit, že tyto struktury jsou všude, kdykoli se podíváme nahoru na noční oblohu.“

Vyhledávání je naplánováno na Astrofyzikální časopis, Dostupné v arXiv.

Titulní fotografický kredit: Dominion Radio Astrophysics Observatory / Villa Elisa Telescope / ESA Collaboration / Planck / Stellarium / J. West