首次以破紀錄的天文圖重建星系團的磁場
天文學家首次重建了整個星系群的磁場,從中心核心到外緣。
這項創紀錄的成就是對距離我們約十億光年的星系團 Abell 2255 進行最深觀測的結果,而這些觀測要歸功於歐洲 LOFAR(低頻陣列)射電望遠鏡。
阿貝爾 2255 長期以來,它在廣播中以其複雜性而聞名。它大量的、漫射的無線電發射是由稱為電子的粒子產生的,這些粒子以近光速或相對論速度運行並與星團中星系的磁場相互作用。因此,使用 Abell 2255 作為太空實驗室透過無線電波研究宇宙可以使科學家更了解磁場是如何出現和演化的。這些觀察結果還可以幫助創建內部熱氣體動力學的圖像 星系團。這可以揭示宇宙中最大的結構是如何建造的。
作為一部分 承諾 超深場星系團計劃,這個 團隊利用 224 小時的電波成像發現,Abell 2255(本身綿延數百萬光年)上的大尺度磁場分佈並不是隨機分佈的。相反,這些磁場似乎是由該星系團形成過程中發生的氣體運動所組織的。
義大利國家天體物理研究所(INAF)團隊負責人安德里亞·博滕(Andrea Botteon)在一份聲明中表示:“在無線電波長下拍攝星系團的高靈敏度圖像對於了解電子如何加速到相對論速度以及磁場如何在大宇宙尺度上放大至關重要。” “這些研究的複雜性是由於無線電發射在非常弱的過程中所發出的光場信號”。
博騰補充說,在這項研究中,他和他的同事將有史以來最深入的電波觀測與創新的數據分析技術結合起來,使他們首次能夠重建星系團的磁場形狀。
博滕說:“在星團的某些區域觀察到的磁場線的相干性表明,磁場的形態與其所在氣體的動力學密切相關,氣體可以通過與星團本身形成相關的運動而‘拉伸’或‘壓縮’。”
該分析表明,在某些區域,磁場遵循非常特定的方向,沿著擴展的無線電發射徑向延伸。與此相反,在以 衝擊波, 磁場是切向定向的。這表明 Abell 2255 中的磁場是由相同的動力學雕刻而成的,使得星團能夠積聚氣體並生長。
這是第一個觀測證據,顯示星系生長和聚集的機制相同,創造了 宇宙中最大的結構也形成了自己的磁場。
該團隊的研究已被《天文學與天體物理學》雜誌接受發表,並可作為同行評審論文在存儲庫頁面上找到 arXiv.