El origen y la evolución de los campos magnéticos cósmicos es una cuestión sin resolver desde hace mucho tiempo en la frontera de la investigación de la astronomía y la astrofísica y ha sido seleccionada como una de las áreas clave de investigación para muchos de los principales radiotelescopios de clase mundial, incluido el Square Kilometer Array ( SKA) en construcción. Determinar las estructuras del campo magnético a gran escala en la Vía Láctea ha sido durante décadas un gran desafío para muchos astrónomos en el mundo.
En un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal el 10 de mayo, el Dr. Xu Jun y el Prof. Han Jinlin de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias (NAOC) han revelado enormes toroides magnéticos en el halo de la Vía Láctea, que son fundamentales para la propagación de los rayos cósmicos y proporcionan una limitación crucial sobre los procesos físicos en el medio interestelar y el origen de los campos magnéticos cósmicos.
El profesor Han, un destacado científico en este campo de investigación, ha determinado las estructuras del campo magnético a lo largo de los brazos espirales del disco galáctico mediante un proyecto a largo plazo de medición de la polarización de los púlsares y sus efectos Faraday.
En 1997, encontró una sorprendente antisimetría de los efectos de Faraday de las fuentes de radio cósmicas en el cielo con respecto a las coordenadas de nuestra Vía Láctea, lo que indica que los campos magnéticos en el halo de la Vía Láctea tienen una estructura de campo toroidal. , con direcciones del campo magnético invertidas por debajo y por encima del plano galáctico.
Sin embargo, determinar el tamaño de estos toroides o la fuerza de sus campos magnéticos ha sido una tarea difícil para los astrónomos durante décadas.
Sospechaban que la antisimetría de la distribución en el cielo de los efectos de Faraday de las fuentes de radio podría ser causada simplemente por el medio interestelar en la vecindad del Sol, porque los púlsares y algunos objetos emisores de radio cercanos, que están bastante cerca del Sol, muestran Efectos de Faraday consistentes con la antisimetría.
La clave es mostrar si los campos magnéticos en el vasto halo galáctico tenían o no una estructura toroidal fuera de la vecindad del Sol.
En este estudio, el profesor Han propuso de forma innovadora que la rotación de Faraday del medio interestelar en las proximidades del Sol podría contarse mediante mediciones de un buen número de púlsares, algunos de los cuales han sido obtenidos recientemente por el telescopio esférico de quinientas aperturas. radiotelescopio (FAST) por sí mismos, y luego podría restarse la contribución de las mediciones de fuentes cósmicas de fondo.
Todos los datos de medición de la rotación de Faraday en los últimos 30 años fueron recopilados por el Dr. Xu. A través del análisis de datos, los científicos descubrieron que la antisimetría de las mediciones de rotación de Faraday causada por el medio en el halo galáctico existe en todo el cielo, desde el centro hasta el anticentro de nuestra Vía Láctea, lo que implica que los campos magnéticos toroidales de tan extraña simetría tienen un tamaño enorme y existen en un radio que oscila entre 6.000 y 50.000 años luz desde el centro de la Vía Láctea.
Este estudio proporciona a los seres humanos una nueva comprensión de la física de nuestra Vía Láctea y es un hito para las investigaciones sobre los campos magnéticos cósmicos.
Con información de The Astrophysical Journal (2024)
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