Свет заставил космическую пыль выстроиться вдоль магнитных линий

Астрономы из Университетской ассоциации космических исследований подтвердили, что выравнивание частиц космической пыли относительно линий магнитного поля, зависит от количества полученного ими излучения.  Как сообщили исследователи на 231-й встрече Американского астрономического сообщества, открытие позволит узнать, как влияют галактические магнитные поля на процессы формировании звезд и эволюцию межзвездной среды.

Около полувека назад астрономы Уильям Хилтнер и Джон Холл обнаружили слабую поляризацию звездного света в нашей Галактике. Они попытались объяснить ее действием магнитного поля на частицы космической пыли и оказались правы. Звездный свет с различной поляризацией по-разному рассеивается на пылинках, которые вращаются вокруг магнитных силовых линий.  Это позволяет нам узнать, как выглядят магнитные поля далеких галактик.

Для регистрации излучения частиц космической пыли в дальнем ИК-диапазоне, а также их температуры используется стратосферная обсерватория SOFIA. Это модифицированный самолет Boeing 747SP, на борту которого находится 2,5 метровый ИК-телескоп. Воздушное судно поднимается на высоту 13,7 километров для того, чтобы обойти основную помеху для инфракрасных наблюдений — водяной пар в атмосфере Земли. На борту стратосферной обсерватории находится семь научных инструментов, в том числе и поляриметр HAWK+.

Ученые вели наблюдения за молекулярным облаком Ро Змееносца, расположенным в 424 световых годах от Земли. Они анализировали спектр поляризации излучения, исходящего от этой области Оказалось, то, как частицы выравниваются по магнитным полям, связано с отличиями в плотности облака Ро Змееносца. Спектр поляризации меняется по мере того, как мы «уходим» в более плотную часть облака. Это согласуется с предсказаниями теории Radiative Alignment Torque (RAT). Она говорит о том, что частицы космической пыли выравниваются относительно линий магнитного поля, если они подвергаются воздействию излучения. Как объясняют авторы работы, если «посветить» на частицы пыли, они начинают вращаться, что способствует взаимодействию с магнитополями. В менее плотных областях облака они подвергаются более сильному воздействию излучения, а значит, лучше выравниваются относительно магнитных полей.

Работа ученых помогает лучше понять процессы образования звезд. Известно, что звезды рождаются в результате гравитационного коллапса молекулярного облака. Согласно одной из теорий, в некоторых областях галактики магнитные поля могут быть достаточно сильными, чтобы удерживать материю и мешать коллапсу. Соответственно, это будет препятствовать и рождению новых звезд.

Понимание механизмов взаимодействия материи и магнитных полей также важно для того, чтобы предсказать эволюцию молекулярного облака в будущем. Например, сила магнитного поля, по мнению ученых, может влиять на размер будущих звезд и даже, возможно, на то, смогут ли около них формироваться планетные системы.