علم الفلك بدون تلسكوب - المجالات المغناطيسية الكونية

Pin
Send
Share
Send

لا يزال من المحتمل أن يقابل ذكر المجالات المغناطيسية الكونية صمتًا غير مريح في بعض الدوائر الفلكية - وبعد قليل من خلط القدمين وتطهير الحلق ، سيتم نقل المناقشة إلى مواضيع أكثر أمانًا. من المحتمل أنها تلعب دورًا في تطور المجرة ، إن لم يكن تشكيل المجرة - وهي بالتأكيد سمة من سمات الوسط النجمي والوسط بين المجرات.

من المتوقع أن الجيل القادم من المقاريب الراديوية ، مثل LOFAR (صفيف التردد المنخفض) و SKA (صفيف الكيلومتر المربع) ، سيجعل من الممكن رسم خرائط لهذه الحقول بتفاصيل غير مسبوقة - لذلك حتى إذا اتضح أن المجالات المغناطيسية الكونية تلعب فقط دورًا تافهًا في علم الكونيات على نطاق واسع - على الأقل يستحق إلقاء نظرة.

على المستوى النجمى ، تلعب المجالات المغناطيسية دورًا رئيسيًا في تكوين النجوم ، من خلال تمكين البروتوستار من تفريغ الزخم الزاوي. بشكل أساسي ، يتباطأ دوران البروستار بسبب السحب المغناطيسي على قرص التنامي المحيط - مما يسمح للبروستار بالاستمرار في الرسم بكتلة أكبر دون دوران نفسه.

على مستوى المجرة ، فإن أقراص التراكم حول الثقوب السوداء النجمية تخلق نفاثات تحقن مادة مؤينة ساخنة في الوسط النجمي - في حين أن الثقوب السوداء الفائقة المركزية قد تخلق نفاثات تحقن مثل هذه المواد في الوسط بين المجرات.

داخل المجرات ، قد تنشأ الحقول المغناطيسية "للبذور" من التدفق المضطرب للمواد المؤينة ، وربما يتم تحريكها أكثر من خلال انفجارات المستعر الأعظم. في المجرات القرصية ، يمكن بعد ذلك زيادة تضخيم حقول البذور هذه بتأثير دينامو الناشئ عن جرها إلى التدفق الدوراني للمجرة بأكملها. غالبًا ما تُرى هذه الحقول المغناطيسية على نطاق المجرة تشكل أنماطًا لولبية عبر مجرة ​​قرصية ، بالإضافة إلى إظهار بعض الهياكل الرأسية داخل هالة مجرة.

قد تنشأ حقول بذرة مماثلة في الوسط بين المجرات - أو على الأقل الوسط داخل الكتلة. ليس من الواضح ما إذا كانت الفراغات الكبيرة بين العناقيد المجرية ستحتوي على كثافة كافية من الجسيمات المشحونة لتوليد مجالات مغناطيسية كبيرة.

قد يتم تضخيم حقول البذور في الوسط داخل الكتلة من خلال درجة من التدفق المضطرب مدفوعًا بنفث الثقوب السوداء الفائقة الكتلة ، ولكن في حالة عدم وجود المزيد من البيانات ، قد نفترض أن هذه الحقول ربما تكون أكثر انتشارًا وغير منظمة من تلك التي تتم رؤيتها داخل المجرات.

يبلغ متوسط ​​قوة المجالات المغناطيسية داخل المجموعة حوالي 3 × 10-6 Gauss (G) ، وهو ليس كثيرًا. يبلغ متوسط ​​الحقول المغناطيسية للأرض حوالي 0.5 جم ومغناطيس الثلاجة حوالي 50 جم. ومع ذلك ، توفر هذه الحقول داخل المجموعة الفرصة لتتبع التفاعلات السابقة بين المجرات أو التكتلات (مثل الاصطدام أو الاندماجات) - وربما لتحديد الدور الذي تلعبه المجالات المغناطيسية في الكون المبكر ، خاصة فيما يتعلق بتشكيل النجوم والمجرات الأولى.

يمكن تحديد المجالات المغناطيسية بشكل غير مباشر من خلال مجموعة متنوعة من الظواهر:
• الضوء البصري مستقطب جزئياً بوجود حبيبات الغبار التي يتم سحبها في اتجاه معين بواسطة مجال مغناطيسي ثم يتم السماح لها فقط بالضوء في مستوى معين.
• على نطاق أوسع ، يتم تشغيل دوران فاراداي ، حيث يتم تدوير مستوى الضوء المستقطب بالفعل في وجود مجال مغناطيسي.
• هناك أيضًا انقسام زيمان ، حيث يمكن أن تنقسم الخطوط الطيفية - التي تحدد عادة وجود عناصر مثل الهيدروجين - في ضوء يمر عبر مجال مغناطيسي.

تسمح عمليات المسح ذات الزاوية الواسعة أو جميع السماء لمصادر إشعاع السنكروترون (مثل النجوم النابضة والبلازرات) بقياس شبكة من نقاط البيانات ، والتي قد تخضع لدوران فاراداي نتيجة للمجالات المغناطيسية على نطاق بين المجرات أو داخل المجموعة. من المتوقع أن تؤدي الدقة العالية التي تقدمها SKA إلى تمكين مراقبة المجالات المغناطيسية في الكون المبكر إلى انزياح أحمر يبلغ حوالي z = 5 ، مما يمنحك رؤية للكون كما كان قبل حوالي 12 مليار سنة.

قراءة متعمقة: Beck، R. المجالات الكونية المغناطيسية: الملاحظات والآفاق.

Pin
Send
Share
Send