Kozmik ağın 3 farklı gözleminin (gaz, radyo ve manyetik) birleşik bir görüntüsüyle birlikte birleşik bir görüntüsü. Kredi: F. Vazza, D. Wittor ve J. West, Kompozisyon K. Brown
ICRAR’daki araştırmacılar, evrenin en büyük kozmik yapılarında manyetik alanlara dair cezbedici kanıtlar ortaya çıkardılar.
{8 }Gazları, galaksileri içeren ve milyonlarca ışıkyılı boyunca uzanan kozmik boşlukların etrafında dolanan birbirine bağlı iplikçiklerden ve kümelerden oluşan bir ağ olan kozmik ağ, evrenin en büyük ölçeğini temsil eder. 1960’larda astrofizikçiler tarafından tahmin edilen 1980’lerdeki bilgisayar modellemesi, bu geniş ağın görsel bir temsilini sağladı.
Son yıllarda gökbilimciler, yanıt için yeni yollar açan Kozmik Web’in haritasını çıkarmada önemli ilerleme kaydettiler. alandaki en önemli sorulardan bazıları. Özel ilgi alanlarından biri, manyetik alanların kozmik ölçekte incelenmesi ve bunların hem galaktik hem de kozmik yapıların şekillenmesindeki rolüdür.
Science Advances’te yayınlanan ve Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi (ICRAR) liderliğindeki yeni araştırma ), Avustralya’nın ulusal bilim kurumu CSIRO ile ortaklaşa, bu kozmik manyetik alanları daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.
Dr. Araştırmanın baş yazarı olan Batı Avustralya Üniversitesi’nin (UWA) ICRAR düğümünden Tessa Vernstrom, manyetizmayı doğadaki temel bir güç olarak tanımlıyor.
Manyetik etkiyi gösteren bileşik bir görüntü kozmik ağın alanları, radyo verilerinin nasıl istiflendiğine dair bir çıkarım içeriyor. Kredi bilgileri: Vernstrom ve ark. 2023
“Manyetik alanlar, gezegenler ve yıldızlardan galaksiler arasındaki en büyük boşluklara kadar evreni kaplıyor. Bununla birlikte, kozmik manyetizmanın pek çok yönü, özellikle kozmik ağda görülen ölçeklerde, henüz tam olarak anlaşılmamıştır.” Madde evrende birleştiğinde, parçacıkları hızlandıran ve bu galaksiler arası manyetik alanları güçlendiren bir şok dalgası üretir,” dedi Dr. Vernstrom.
Araştırmaları, kozmik ağdan gelen radyo emisyonlarını kaydetti; bu, evrenin ilk gözlemsel kanıtıdır. güçlü şok dalgaları.
Bu fenomen daha önce yalnızca evrenin en büyük galaksi kümelerinde gözlemlenmişti ve kozmik ağ boyunca madde çarpışmalarının ‘imzası’ olduğu tahmin ediliyordu.
“Bu şok dalgaları yayılıyor kozmik ağın radyo spektrumunda “parlaması” ile sonuçlanması gereken radyo emisyonları, ancak sinyallerin çok zayıf olması nedeniyle hiçbir zaman kesin olarak tespit edilememiştir.”
Murchison’dan alınan veriler Batı Avustralya’daki Widefield Array (MWA) radyo teleskopu, araştırma için tüm gökyüzü radyo haritalarını sağladı. Kredi: Dragonfly Media
Dr. Vernstrom’un ekibi 2020’de kozmik ağın “radyo parıltısını” aramaya başladı ve başlangıçta bu kozmik dalgalara atfedilebilecek sinyaller buldu.
Ancak, bu ilk sinyaller galaksilerden ve gök cisimlerinden başka gök cisimlerinden gelen emisyonları da içerebilirdi. şok dalgaları için, Vernstrom daha az arka plan “gürültüsüne” sahip farklı bir sinyal türü seçti: polarize radyo ışığı.
“Polarize radyo ışığı yayan çok az kaynak olduğundan, aramamız kontaminasyona daha az eğilimliydi ve evrendeki en büyük yapılarda şok dalgalarından yayılan emisyonlar gördüğümüze dair çok daha güçlü kanıtlar sağlıyor ve bu da, bu büyük ölçekli yapının büyümesine ilişkin modellerimizi doğrulamaya yardımcı oluyor.”
Bir Kozmik Ağ Simülasyonu’nun manyetik alan videosundan alınmış bir görüntü. Mavi ve yeşil renkler simülasyondaki manyetik alanların (artan) gücünü verirken, kırmızı renk gaz sıcaklığını gösterir. Kredi bilgileri: Vazza F; ENZO; Piz-Daint CSCS (Lugano)
Araştırma, Küresel Manyeto-İyonik Ortam Araştırması, Planck Mirası Arşivi, Owens Vadisi Uzun Dalgaboyu Dizisi ve Murchison’dan alınan verileri ve tüm gökyüzü radyo haritalarını kullandı. Geniş Alan Dizisi, verileri kozmik ağdaki bilinen kümeler ve iplikçikler üzerinden istifler.
Yığınlama yöntemi, daha sonra son teknoloji kozmolojik sistemle karşılaştırılan görüntü parazitinin üzerindeki zayıf sinyali güçlendirmeye yardımcı olur. Enzo Projesi aracılığıyla oluşturulan simülasyonlar.
Bu simülasyonlar, bu araştırmanın bir parçası olarak gözlemlenen kozmik şok dalgalarından polarize radyo ışığının tahminlerini içeren türünün ilk örneğidir.
Bunlara ilişkin anlayışımız manyetik alanlar, evrenin nasıl büyüdüğüne ilişkin teorilerimizi genişletmek ve iyileştirmek için kullanılabilir ve kozmik manyetizmanın kökenlerinin gizemini çözmemize yardımcı olma potansiyeline sahiptir.
Referans: “Kozmik ağdan kutuplaşmış yığılma şokları” Tessa Vernstrom, Jennifer West, Franco Vazza, Denis Wittor, Christopher John Riseley ve George Heald, 15 Şubat 2023, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.ade7233