Все мы хорошо знакомы с понятием магнитного поля Земли. Магнитные поля есть и у большинства объектов в космосе, но измерить их довольно сложно. Астрономы разработали оригинальный способ измерения магнитного поля Млечного Пути с помощью поляризованного света от крупиц межзвёздной пыли, которые выравниваются по линиям магнитного поля. Новое исследование начало этот процесс картографирования и нанесло на карту область, которая по площади эквивалентна 15-кратной полной Луне.
Многие помнят школьные эксперименты с железными опилками и магнитами для определения магнитного поля. Однако магнитное поле Млечного Пути определить не так просто. Новый метод измерения поля основан на использовании мелкой пыли, заполняющей пространство между звёздами. По размеру пылинки похожи на частицы дыма, но они не сферические. Подобно лодке, поворачивающейся по течению, длинная ось пылевых частиц стремится выровняться с местным магнитным полем. При этом они излучают свечение на той же частоте, что и реликтовое излучение, и именно на него настроились астрономы.
Частицы не только светятся, но и поглощают звёздный свет, проходящий через них, подобно поляризационным фильтрам. Проходя через среду, свет переносит энергию из одного места в другое, но по пути он проявляет волнообразные свойства. Волновая природа состоит из чередующихся смещений среды, через которую они движутся (представьте себе волну в воде). Смещение не всегда совпадает с направлением движения; иногда оно параллельно, а иногда перпендикулярно. При поляризации смещение ограничено только одним направлением.
Поляризующие свойства частиц, находящихся в межзвёздном пространстве, воздействуют на проходящий через них свет, помогая нам судить о распределении магнитного поля. Линии магнитного поля имеют решающее значение для галактической эволюции. Они регулируют звёздообразование, формируют структуру галактики и, подобно гигантским галактическим рекам, формируют и направляют потоки газов вокруг галактики.
Исследователи из Межвузовского института высоких энергий в Бельгии использовали для этого исследование PASIPHAE — международное сотрудничество по изучению магнитного поля на основе поляризации в межзвёздной пыли. Они измерили поляризацию более чем 1500 звёзд, которые покрывали область неба, не более чем в 15 раз превышающую размер полной Луны. Затем команда использовала данные астрометрического спутника Gaia и новый алгоритм для составления карты магнитных полей в галактике в этой части неба.
Впервые в рамках крупномасштабного проекта была предпринята попытка составить карту магнитного поля Млечного Пути. Потребуется некоторое время, чтобы завершить полное картирование, но когда оно будет завершено, это даст большое представление не только о магнитном поле галактик, но и об эволюции галактик во всей Вселенной.
