Detekce magnetického pole galaxie v dosud největší vzdálenosti

Tisková zpráva ESO2316 – 6. září 2023

Mnoho kosmických objektů má magnetická pole, ať už jde o planety, hvězdy nebo galaxie. „Lidé si možná neuvědomují, že celá naše Galaxie i ty další jsou protkány magnetickými poli táhnoucími se do vzdálenosti desítek tisíc světelných let,“ říká profesor astrofyziky James Geach (University of Hertfordshire, Velká Británie), hlavní autor studie, která byla zveřejněna v časopise Nature.

„Přestože jsou magnetická pole zcela zásadní pro vývoj galaxií, o tom, jak vznikají, toho v současnosti víme stále jen velmi málo,“ upozorňuje vědecký pracovník Enrique Lopez Rodriguez (Stanford Univerzity, USA), který se výzkumu také podílel. Není jasné, jak brzy v raném vývoji vesmíru a jak rychle se magnetická pole v galaxiích utvářela, protože až dosud astronomové mapovali magnetická pole pouze v galaxiích ležících blízko nás. 

Nyní však James Geach a jeho vědecký tým s pomocí radioteleskopu pomocí ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), jehož evropským partnerem je ESO, objevili plně vyvinuté magnetické pole u velmi vzdálené galaxie. Pole se svou strukturou se podobá těm, které známe z blízkých galaxií, je asi 1000krát slabší než magnetické pole Země, ale je detekovatelné do vzdálenosti více než 16 000 světelných let. 

„Tento objev přináší zcela nové informace o tom, jak se formují magnetická pole v galaktickém měřítku,“ vysvětluje James Geach. Pozorování plně vyvinutého magnetického pole tak dávno v minulosti vesmíru naznačuje, že globální magnetická pole galaxií se mohou tvořit rychle, ještě v době, kdy mladé galaxie stále rostou. 

Členové týmu se domnívají, že intenzivní tvorba hvězd v raném vesmíru mohla hrát roli při urychlení vývoje magnetických polí. A naopak tato pole mohou následně ovlivnit, jak budou vznikat pozdější generace hvězd. Spoluautor práce a astronom ESO Rob Ivison říká: „Objev přináší nový pohled na vnitřní procesy v galaxiích, protože magnetická pole jsou spojena s hmotou, ze které se hvězdy tvoří.“ 

Při tomto pozorování tým pátral po vyzařovaní prachových zrn ve vzdálené galaxii s označením 9io9 [1]. Galaxie jsou plné prachu a prachová zrnka mají tendenci orientovat svoji polohu podle lokálních parametrů magnetického pole. Záření, které pak emitují, je proto polarizované (polarised). To znamená, že elektromagnetické světelné vlny oscilují v jednom preferovaném směru spíše než náhodně. ALMA detekovala a zmapovala polarizaci signálu přicházejícího z galaxie 9io9, poprvé tak bylo možné potvrdit přítomnost magnetického pole ve velmi vzdálené galaxii. 

„Žádný jiný teleskop by to nedokázal,“ dodává James Geach. Vědci doufají, že na základě tohoto a dalších budoucích pozorování magnetických polí ve vzdálených galaxiích začneme pomalu odhalovat tajemství vzniku této základní ingredience každé galaxie.

Poznámky

[1] Objekt 9io9 byl objeven v rámci projektu pro amatérské vědce z řad veřejnosti (a citizen science). K objevu napomohli diváci pořadu Stargazing Live britské televizní stanice BBC, když během tří nocí v roce 2014 bylo publikum požádáno, aby prozkoumalo miliony snímků a pátralo po vzdálených galaxiích.

Další informace

Výzkum byl prezentován v časopise Nature.

Složení týmu: J. E. Geach (Centre for Astrophysics Research, School of Physics, Engineering and Computer Science, University of Hertfordshire, UK [Hertfordshire]), E. Lopez-Rodriguez (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, USA), M. J. Doherty (Hertfordshire), Jianhang Chen (European Southern Observatory, Garching, Německo [ESO]), R. J. Ivison (ESO), G. J. Bendo (UK ALMA Regional Centre Node, Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester, UK), S. Dye (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, UK) a K. E. K. Coppin (Hertfordshire).

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ve prospěch všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření zájmu o astronomii, a podporujeme mezinárodní spolupráci v oblasti astronomie. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji podporuje 16 členských států (Belgie, Česká republika, Dánsko, Francie, Finsko, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Polsko, Portugalsko, Rakousko, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko), hostitelský stát Chile a Austrálie jako strategický partner. Sídlo ESO a její návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází nedaleko německého Mnichova, zatímco chilská poušť Atacama, nádherné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři pozorovací stanoviště: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Paranalu provozuje ESO Very Large Telescope a jeho interferometr VLTI, jakož i přehlídkové dalekohledy, jako je VISTA. Na Paranalu bude ESO také hostit a provozovat soustavu Čerenkovových teleskopů (Cherenkov Telescope Array South), největší a nejcitlivější observatoř pro gama záření na světě. Spolu s mezinárodními partnery provozuje ESO na Chajnantoru zařízení ALMA, které pozoruje oblohu v milimetrovém a submilimetrovém pásmu. Na Cerro Armazones poblíž Paranalu budujeme „největší oko upřené k nebi“ – Extremely Large Telescope. Z našich kanceláří v Santiagu v Chile podporujeme naše operace v zemi a spolupracujeme s chilskými partnery a společností.  

Astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodním partnerským projektem organizací ESO, NSF (US National Science Foundation) a NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za členské státy financována ESO, NSF ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a NSC (National Science Council of Taiwan), NSTC (National Science and Technology Council, Taiwan), NINS ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu a KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) v Koreji. Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze strany Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, testování a provoz teleskopu ALMA.  

O univerzitě v Hertfordshire: Hertfordshirská univerzita je již více než 70 let inovativní vzdělávací institucí, která se zaměřuje na povolání. Od našich začátků jako předního vzdělávacího centra v britském leteckém průmyslu až po naši dnešní rozsáhlou nabídku jsme se vždy specializovali na poskytování prostředí a odborných znalostí potřebných k rozvoji každého druhu potenciálu. Pro naši prosperující komunitu více než 30 000 studentů z více než 140 zemí to znamená vysoce kvalitní výuku od odborníků, kteří se zabývají průkopnickým výzkumem s reálným dopadem. Přístup k více než 550 možnostem studia zaměřeným na profesní uplatnění a možnost studovat na více než 170 univerzitách po celém světě s využitím vynikajících, skutečnému životu odpovídajících zařízení. A kontakty s průmyslem, které nabízejí možnosti navazování profesních kontaktů, jež posouvají talenty ještě dál.  Jsme Herts. Herts. Beats Faster. Objevte místo, kde se myšlenky pohybují jiným tempem. Navštivte herts.ac.uk.

Odkazy

• Vědecký článek
• Snímky radioteleskopu ALMA
• pro novináře: tiskové zprávy pod embargem ve vašem jazyce (REGISTRACE)
• pro vědce: váš článek v tiskové zprávě ESO

Kontakty

Anežka Kabátová; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR; Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba; překlad; Česko; Email: eson-czech@eso.org

James Geach; Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire; Hatfield, UK; Email: j.geach@herts.ac.uk

Enrique Lopez Rodriguez; Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University; Stanford, California, USA; Email: elopezrodriguez@stanford.edu

Rob Ivison; European Southern Observatory (ESO), Germany; Macquarie University, Australia; Dublin Institute for Advanced Studies, Ireland; University of Edinburgh, Scotland; ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions, Australia; Email: Rob.Ivison@eso.org

Bárbara Ferreira; ESO Media Manager; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6670; Mobil: +49 151 241 664 00; Email: press@eso.org

Press Office; University of Hertfordshire; Hatfield, UK; Tel.: +441707 285770; Email: news@herts.ac.uk

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva ESO2316 - 6. září 2023