望遠鏡なしの天文学-宇宙磁場

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宇宙規模の磁場についての言及は、一部の天文学界では依然として不快な沈黙に遭遇する可能性が高く、少し足を入れ替えて喉をクリアした後、議論はより安全なトピックに移されます。それらはおそらく、銀河の形成ではないにしても、銀河の進化において役割を果たす-そして確かに星間物質と銀河間物質の特徴である。

LOFAR(低周波アレイ)やSKA(平方キロメートルアレイ)などの次世代の電波望遠鏡により、これらのフィールドをこれまでにない詳細でマッピングできるようになることが期待されています。大規模な宇宙論で重要な役割を果たすだけです。少なくとも一見の価値はあります。

恒星レベルでは、原始星が角運動量をアンロードできるようにすることで、磁場が星形成に重要な役割を果たします。基本的に、プロトスターのスピンは、周囲の降着円盤に対する磁気抗力によって減速されます。これにより、プロトスターは、それ自体を離れて回転することなく、より多くの質量を引き続けることができます。

銀河のレベルでは、恒星サイズのブラックホールの周りの降着円盤が、高温のイオン化物質を星間物質に注入するジェットを生成します-中央の超大質量ブラックホールは、そのような物質を銀河間媒質に注入するジェットを生成する可能性があります。

銀河内では、イオン化された物質の乱流から「種」の磁場が発生する可能性があり、おそらく超新星爆発によってさらに攪拌されます。次に、円盤銀河では、そのようなシードフィールドは、銀河全体の回転流に引き込まれることから生じるダイナモ効果によってさらに増幅されます。そのような銀河規模の磁場は、銀河の円盤内にらせん状のパターンを形成し、銀河のハロー内に何らかの垂直構造を示していることがよくあります。

同様のシードフィールドが銀河間媒体、または少なくともクラスター内媒体で発生する可能性があります。銀河団間の大きな空隙が、大きな磁場を生成するのに十分な密度の荷電粒子を含むかどうかは明らかではありません。

クラスター内媒体のシードフィールドは、超大質量ブラックホールジェットによって駆動されるある程度の乱流によって増幅される可能性がありますが、より多くのデータがない場合、そのようなフィールドは銀河内で見られるものよりも拡散し、混乱していると考えられます。

クラスター内磁場の強さは平均して約3 x 10-6 ガウス(G)、それほど多くありません。地球の磁場の平均は約0.5 Gであり、冷蔵庫の磁石は約50 Gです。それでも、これらのクラスター内磁場は、銀河またはクラスター間の過去の相互作用を追跡する機会を提供します(例:衝突または合併)–おそらく磁場が果たした役割を決定する初期宇宙では、特に最初の星と銀河の形成に関して。

磁場は、さまざまな現象を通じて間接的に識別できます。
•光学的光は、磁場によって特定の方向に引き寄せられ、特定の平面の光のみを通すダスト粒子の存在によって部分的に偏光されます。
•より大きなスケールでは、磁場の存在下ですでに偏光された光の平面が回転するファラデー回転が働きます。
•ゼーマン分割もあり、通常は水素などの元素の存在を識別するスペクトル線が、磁場を通過した光の中で分割される可能性があります。

シンクロトロン放射源(パルサーやブレーザーなど)の広角または全天サーベイにより、銀河間またはクラスター内スケールでの磁場の結果としてファラデー回転を受ける可能性のあるデータポイントのグリッドを測定できます。 SKAが提供する高解像度により、初期宇宙の磁場を約z = 5の赤方偏移に観測できるようになることが予想されます。これにより、約120億年前の宇宙を見ることができます。

参考文献: ベック、R。宇宙磁場:観察と展望。

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