Campi magnetici in NGC 1086, o M77, sono mostrati come linee di flusso su un'immagine composita di luce visibile e raggi X della galassia dal telescopio spaziale Hubble, La matrice spettroscopica nucleare, e la Sloan Digital Sky Survey. I campi magnetici si allineano lungo l'intera lunghezza dei massicci bracci a spirale - 24, 000 anni luce di diametro (0,8 kiloparsec) - il che implica che le forze gravitazionali che hanno creato la forma della galassia stanno anche comprimendo il campo magnetico della galassia. Ciò supporta la teoria principale di come i bracci a spirale sono forzati nella loro forma iconica nota come "teoria delle onde di densità". SOFIA ha studiato la galassia utilizzando la luce nel lontano infrarosso (89 micron) per rivelare le sfaccettature dei suoi campi magnetici che le precedenti osservazioni con telescopi visibili e radio non erano in grado di rilevare. Credito:NASA/SOFIA; NASA/JPL-Caltech/Roma Tre Univ.
Una domanda che ha lasciato perplessi a lungo gli scienziati è come la nostra galassia, la Via Lattea, che ha un'elegante forma a spirale con lunghe braccia, ha preso questa forma.
La Universities Space Research Association ha annunciato oggi che nuove osservazioni di un'altra galassia stanno facendo luce su come le galassie a forma di spirale come la nostra ottengono la loro forma iconica.
Secondo una ricerca dello Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), i campi magnetici giocano un ruolo importante nella formazione di queste galassie. "I campi magnetici sono invisibili, ma possono influenzare l'evoluzione di una galassia, " ha detto il dottor Enrique Lopez-Rodriguez, uno scienziato della University Space Research Association presso il SOFIA Science Center presso l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California. "Abbiamo una buona comprensione di come la gravità influenzi le strutture galattiche, ma stiamo appena iniziando a imparare il ruolo dei campi magnetici".
I campi magnetici nella galassia a spirale sono allineati con i bracci a spirale in tutta la galassia:più di 24, 000 anni luce di diametro. L'allineamento del campo magnetico con la formazione stellare implica che le forze gravitazionali che hanno creato la forma a spirale della galassia stiano comprimendo anche il campo magnetico. L'allineamento supporta la teoria principale di come le braccia sono forzate nella loro forma a spirale nota come "teoria delle onde di densità".
Gli scienziati hanno misurato i campi magnetici lungo i bracci a spirale della galassia chiamata NGC 1068, o M77. I campi sono mostrati come linee di flusso che seguono da vicino le braccia circolanti.
La galassia M77 si trova a 47 milioni di anni luce di distanza nella costellazione del Cetus. Ha un buco nero attivo supermassiccio al suo centro che è due volte più massiccio del buco nero nel cuore della nostra galassia, la Via Lattea. Le braccia vorticose sono piene di polvere, gas e aree di intensa formazione stellare chiamate starburst.
Le osservazioni a infrarossi di SOFIA rivelano ciò che gli occhi umani non possono:campi magnetici che seguono da vicino i bracci a spirale pieni di stelle appena nate. Ciò supporta la teoria principale di come queste braccia siano forzate nella loro forma iconica nota come "teoria delle onde di densità". Si afferma che la polvere, il gas e le stelle nei bracci non sono fissati in posizione come le pale di un ventilatore. Anziché, il materiale si muove lungo i bracci mentre la gravità lo comprime, come oggetti su un nastro trasportatore.
L'allineamento del campo magnetico si estende su tutta la lunghezza del massiccio, braccia—circa 24, 000 anni luce di diametro. Ciò implica che le forze gravitazionali che hanno creato la forma a spirale della galassia stanno anche comprimendo il suo campo magnetico, sostenere la teoria delle onde di densità. I risultati sono pubblicati nel Giornale Astrofisico .
"Questa è la prima volta che vediamo campi magnetici allineati su scale così grandi con l'attuale nascita di stelle nei bracci a spirale, " ha detto Lopez-Rodriquez. "È sempre emozionante avere prove osservative come questa da SOFIA che supportano le teorie".
I campi magnetici celesti sono notoriamente difficili da osservare. Il nuovo strumento di SOFIA, la fotocamera Airborne Wideband Camera-Plus ad alta risoluzione, o HAWC+, utilizza la luce del lontano infrarosso per osservare i grani di polvere celeste, che si allineano perpendicolarmente alle linee del campo magnetico. Da questi risultati, gli astronomi possono dedurre la forma e la direzione del campo magnetico altrimenti invisibile. La luce a infrarossi lontani fornisce informazioni chiave sui campi magnetici perché il segnale non è contaminato dall'emissione di altri meccanismi, come la luce visibile diffusa e le radiazioni di particelle ad alta energia. La capacità di SOFIA di studiare la galassia con la luce infrarossa lontana, in particolare alla lunghezza d'onda di 89 micron, rivelato sfaccettature precedentemente sconosciute dei suoi campi magnetici.
Ulteriori osservazioni come quelle di SOFIA sono necessarie per capire come i campi magnetici influenzino la formazione e l'evoluzione di altri tipi di galassie, come quelli con forme irregolari.
