Галактическое магнитное полеГалактическое магнитное поле — это магнитное поле, существующее у галактик. Происхождение магнитных полей спиральных галактик в конечном счете определяется их вращением, однако это связь достаточно сложная. Вращение галактик приводит к тому, что межзвездная турбулентность в них становится зеркально асимметричной, а совместное действие дифференциального вращения и зеркально-асимметричной турбулентности позволяет индукционным эффектам приводить к самовозбуждению крупномасштабного магнитного поля галактик[1]. История изученияНачало изучения галактических магнитных полей положили американские астрономы Уильям Хилтнер и Джон Холл, которые в 1949 году обнаружили слабую поляризацию звёздного света в нашей Галактике. Хилтнер связал это явление с воздействием магнитного поля на пылевые частицы. Позднее он обнаружил аналогичный эффект в галактике М31[2]. Э. Ферми, полагая, что космические лучи должны удерживаться в нашей Галактике достаточно сильным магнитным полем, пространственный масштаб которого должен быть сравним хотя бы с толщиной галактического диска, предположил, что это магнитное поле должно иметь напряженность в несколько микрогауссов. В 1996 году был опубликован масштабный обзор по исследованию магнитных полей галактик[3]. В 2023 году международная команда учёных измерила самое отдалённое магнитное поле галактикои 9io9. Исследование помогло изучить формирование подобных полей в галактике[4]. В частности, на данный момент космический телескоп Планк изучает магнитное поле галактики. Возникновение и строение  В спиральных галактиках линии магнитного поля в грубом приближении близки к концентрическим окружностям, центр которых совпадает с центром галактики. В следующем приближении эти линии представляют собой разомкнутые спирали, которые после нескольких оборотов выходят из галактического диска и замыкаются в среде, окружающей этот диск[1]. Плотность энергии магнитных полей галактик сравнима с плотностью кинетической энергии межзвёздной среды, а значит, что они способны, как и магнитное поле Солнца, влиять на динамику среды[3]. Считается, что магнитные поля в спиральных галактиках часто имеют спиралевидный рисунок, выровненный по рукавам галактики, что указывает на тесную взаимосвязь со структурой и динамикой галактики[5]. ВозникновениеТеория «батареи Бирманна» объясняет возникновение магнитных полей в галактических масштабах движением электронов между менее и более плотными сгустками плазмы в диске галактики. Такое объяснение было предложено немецким физиком Людвигом Бирманном в 1950 году[6]. Также существует теория динамо. Согласно ей, магнитные поля создаются за счёт движения проводящих жидкостей, таких как ионизированный газ (плазма), внутри галактик[5]. Кроме того, усиление турбулентности, вызванное взрывами сверхновых и звёздными ветрами, играет значительную роль в увеличении напряжённости магнитного поля в меньших масштабах, особенно в областях звездообразования[5]. Строение магнитного поля Млечного ПутиМагнитные линии Млечного Пути собираются в магнитные рукава, которые сложным образом соотносятся с рукавами, которые видны в галактическом газе и в звёздах. Эти рукава могут чередоваться друг с другом, а могут и пересекаться[1]. По данным на январь 2024 года, магнитные поля Млечного Пути значительно отклоняются от плоскости галактики. Линии магнитного поля примерно совпадают с Млечным Путем, однако в небольших масштабах растянуты на разные расстояния[7]. Магнитное поле в эллиптических галактикахВ эллиптических галактиках магнитные поля, как правило, слабее и менее организованы, что отражает турбулентную и хаотическую природу их строения[5]. Эллиптические галактики бедны газом, поэтому их магнитные поля много слабее. Там, где их удаётся измерить, они не превышают десятых долей микрогаусса. Оценка величины магнитных полей в таких галактиках затруднена из-за малого количества атомарного водорода, необходимого для наблюдения зеемановского расщепления спектральных линий — одного из ключевых методов исследования космических магнитных полей[8]. Влияние на галактикуСуществует теория, что магнитные поля регулируют коллапс молекулярных облаков, защищают их от гравитационного коллапса и, таким образом, влияют на скорость звездообразования[9]. Магнитные поля, возможно, рассеивают и ограничивают космические лучи, влияя на их энергетический спектр и распределение внутри галактик и по всей Вселенной[5][10].
|
Portal di Ensiklopedia Dunia
