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Jan 01, 2024

자기장이 은하 성장을 제어하는 ​​방법

우리 은하의 거대한 비계는 복잡한 자기장에 의해 형성됩니다.

우리 은하의 거대한 비계는 복잡한 자기장에 의해 형성됩니다.

은하수의 회전하는 가스와 먼지 원반은 은하계에서 가장 활동적인 별 형성 장소를 구성하는 우아한 나선 팔을 생성합니다. 이제 지구 대기권의 높은 곳에서 비행기에 탑재된 망원경을 사용하는 연구자들은 이 팔을 통해 구불구불하게 뻗어나가는 조밀한 필라멘트, 즉 "뼈"에서 자기장이 어떻게 별 탄생을 형성하는지에 대한 메커니즘을 발견했습니다.

새로운 연구는 방향과 강도에 기초한 은하 규모의 자기장이 어떻게 물질을 한 영역에서 다른 영역으로 퍼널 수 있고 가장 밀도가 높은 영역을 구성하는 먼지와 가스가 중력에 의해 붕괴되는 것을 방지할 수 있는지 설명합니다. 이러한 과정은 별 형성을 약화시킵니다. 그것들이 없었다면 우리는 오늘날 보는 것보다 훨씬 더 밝은 밤하늘을 볼 수 있었을 것입니다.

2015년 지상 망원경 관측을 통해 은하수 팔을 따라 늘어선 가스와 먼지 뼈의 물리적 특성이 확인되었습니다. 그러나 연구자들은 더 작은 규모의 별 형성 활동에서 자기장의 정확한 역할을 알지 못했습니다. "우리는 뼈가 존재한다는 것을 알고 있었지만 그 당시에는 자기 구조의 세부 사항을 매핑할 방법이 없었습니다."라고 Worcester State University 및 천체물리학 센터의 박사후 연구원인 Simon Coudé는 말합니다. 하버드 & 스미소니언. Coudé는 미국천문학회의 2023년 겨울 회의에서 새로운 발견을 발표했습니다.

이 연구를 위해 연구진은 먼지 입자가 정렬되는 방식을 측정하여 이러한 자기장의 미세한 방향을 결정하고 있습니다. 특히 그들은 자기 특성이 거대한 뼈의 가스와 먼지가 붕괴되어 별을 형성하는 것을 방지하는 데 어떻게 도움이 되는지 정량화하고 있습니다. Coudé는 보잉-747 탑재 망원경 SOFIA의 활동 마지막 해에 비행한 장비의 데이터를 통해 "은하의 넓은 범위에 걸쳐 별이 형성되는 구름의 필드 구조를 볼 수 있었습니다"라고 말했습니다.

이 프로젝트의 한 뼈 지도는 자기장이 활동적인 별 탄생의 밀집된 영역에서 뼈의 길이에 수직이고 다른 곳에서는 더 평행한 경향이 있음을 보여주었습니다. 이는 밀도가 낮은 지역의 평행 장이 물질을 밀도가 높은 지역으로 공급한다는 것을 의미할 수 있으며, 여기서 장은 추가적인 별 형성 물질에도 불구하고 중력 붕괴를 제한할 만큼 충분히 강하다고 연구원들은 말합니다. 그들은 또한 가장 활동적인 영역을 제외한 모든 영역에서 별 형성을 약화시킬 만큼 강한 다른 은하 뼈를 따라 자기장이 있다는 것을 발견했습니다.

"우리는 은하계 전체가 자기장에 의해 침투한다는 것을 알고 있습니다. 이제 우리는 별 형성에 민감한 가장 밀집된 지역에서 이러한 자기장의 구조를 볼 수 있습니다"라고 Kavli 연구소의 은하외 천문학자인 엔리케 로페즈-로드리게스(Enrique Lopez-Rodriguez)는 말합니다. 연구에 참여하지 않은 스탠포드 대학의 입자 천체 물리학 및 우주론. 그는 궁극적으로 이것이 중력과 대규모 자기장 사이의 균형이 우리 은하뿐만 아니라 다른 은하계에서 가장 작은 규모의 별 형성에 어떻게 영향을 미치는지 이해하게 될 것이라고 덧붙였습니다.

이 기사는 원래 Scientific American 328, 4, 20(2023년 4월)에 "Star Magnet"이라는 제목으로 게재되었습니다.

doi:10.1038/scientificamerican0423-20

레이첼 버코위츠 프리랜서 과학 작가이자 Physics Magazine의 편집장입니다. 그녀는 브리티시컬럼비아주 밴쿠버와 워싱턴주 이스트사운드에 거주하고 있습니다.

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