最近、非常に珍しいタイプのマップ、ファラデースカイを調べました。すべての銀河と同じように、私たちの銀河には磁気的な「個性」がありますが、これらのフィールドがどこから来て、どのようにしてそれらが作成されるかは、本当の謎です。研究者たちは常に、それらが地球の内部と太陽で発生するような機械的プロセスによって作成されたと単純に考えてきました。今回の新しい研究により、科学者たちは私たちの銀河全体で見られる銀河の磁場の構造についてさらに理解を深めることができます。
Max Planck Institute of Astrophysics（MPA）が率いるチームは、彼らの情報を収集し、それを理論的シミュレーションで編集して、磁気空のさらに詳細なマップを作成しました。研究チームのメンバーであるNRLのトレーシークラーク博士は、次のように説明しています。結果のデータベースは、2つの満月の角距離で分離されたソースで空全体をペパーリングすることに相当します。」この膨大な量のデータは、科学者が天の川の磁気構造を詳細に測定できる新しい「全天」の外観を提供します。
このマップの「新機能」とは何ですか？今回は、ファラデー深度と呼ばれる量を調べています。これは、磁場に設定された見通し情報に依存する考え方です。これは、41,000を超える特異測定値を組み合わせて作成され、その後、新しい画像再構成法を使用して組み合わせられました。この場合、MPAのすべての研究者は、情報フィールド理論の新しい分野の専門家です。 NRLのリモートセンシング部門に勤務するトレーシークラーク博士は、データベースに電波観測を提供した国際電波天文学者のチームの一員です。それは大規模な磁性であり、科学者が銀河系のガス乱流の性質をさらに理解できるようにする、最小の磁気的特徴さえも付与します。
ファラデー効果の概念は新しいものではありません。科学者たちは、この1世紀半の間、これらの分野を観察および測定してきました。どうやってそれを行うのですか？偏光された光が磁化媒体を通過すると、偏光面が反転します…ファラデー回転と呼ばれるプロセス。回転量は、フィールドの方向と強さを示し、それによってそのプロパティを示します。偏光は、電波源からも発生します。異なる周波数を使用することにより、ファラデー回転をこの別の方法で測定することもできます。これらのユニークな測定値をすべて組み合わせることにより、研究者は天の川を通る単一の経路に関する情報を取得できます。 「全体像」をさらに強化するには、さまざまなソースから情報を収集する必要があります。これは、合計41,330の個別測定値を獲得した26の異なる観測プロジェクトによって満たされたニーズです。サイズの手がかりを与えるために、それは最終的には空の1平方度あたり約1つの無線ソースになります！
このような深さでも、いくつかの測定値のみがカタログ化されている南天の領域がまだあります。ギャップを埋めてより現実的なビューを提供するには、研究者は「記録した既存のデータポイント間を補間する必要があります」。ただし、このタイプのデータは、正確さに関していくつかの問題を引き起こします。より正確な測定がマップに最大の影響を与えると考えるかもしれませんが、科学者は、特にそれらが周囲の環境の影響を受ける可能性がある場合に、単一の測定がどれほど信頼できるかを確信できません。この場合、最も正確な測定は、マッピングポイントで常に最高とは限りません。ハイゼンベルクと同様に、プロセスが非常に複雑であるため、測定値を取得するプロセスに関連する不確実性があります。小さな間違いが1つでもあると、マップのコンテンツに大きな歪みが生じる可能性があります。
MPAが作成したアルゴリズムのおかげで、科学者はこれらのタイプの困難に自信を持って画像を組み立てることができます。 「拡張クリティカルフィルター」と呼ばれるアルゴリズムは、情報フィールド理論と呼ばれる新しい分野のツールを使用します。これはフィールドに適用される論理的および統計的な方法です。これまでのところ、エラーを除去する効果的な方法であることが証明されており、さまざまな画像および信号処理アプリケーションの医学や地理学などの他の科学分野への資産であることさえ証明されています。
この新しいマップは私たち自身の銀河を研究するための優れたアシスタントですが、銀河系外の磁場を研究する研究者たちにも道を開くのに役立ちます。今後、LOFAR、eVLA、ASKAP、MeerKAT、SKAなどの新しいタイプの電波望遠鏡が提供されるようになると、マップはファラデー効果の測定の主要なリソースとなり、科学者は画像を更新して、銀河の磁場。
元のストーリー出典：海軍研究所のニュース。
