Используя одну космическую тайну зонд другой, астрономы проанализировали сигнал от быстрый всплеск радио, загадочный взрыв космических радиоволн длительностью менее миллисекунды, для характеристики диффузного газа в гало массивной галактики.
Огромный нимб низкой плотности газа простирается далеко за пределы светящейся части галактики, где звезды сконцентрированы. Хотя эта горячая, диффузная газа составляет больше массы галактики, чем звезды делают, это почти невозможно увидеть. В ноябре 2018 года, астрономы обнаружили быстро лопнуть радио, которые прошли через гало массивной галактики на своем пути к Земле, позволив им впервые получить ключи к природе гало газ неуловимый радиосигнал.
«Сигнал от быстрый взрыв радио раскрывают природу магнитного поля вокруг галактики и структура гало газа. Исследование доказывает новая и революционная методика для изучения характера галактики гало», — сказал Ж. Ксавье Прочаски, профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Крус и ведущий автор бумаги на новые выводы, опубликованные онлайн 26 сентября в науку.
Астрономы до сих пор не знаю, что производит быстрые радио всплески, и лишь недавно им удалось проследить некоторые из них очень короткие, очень яркие радиосигналы обратно в галактики, в которых они возникли. В ноябре лопнул 2018 (по имени ФРБ 181112) был обнаружен и локализован инструмент, который является пионером в этой технике, CSIRO в Австралии квадратный массив километр Следопыт (ASKAP) радиотелескопа. Последующие наблюдения с помощью других телескопов определили не только ее родительской галактики, но и яркие галактики перед ним.
«Когда мы наложили радио-и оптических изображений, мы могли видеть сразу, что быстро радио взрыв пронзил ореол этот совпадающих изображения галактики и, впервые, у нас был прямой путь расследования этого иначе невидимой материи, окружающие галактики,» сказал соавтор Чери дня в Суинберн технологический университет, Австралия.
В галактических гало содержит темной материи и обычного («барионная») материи, которая, как ожидается, будет в основном горячий ионизированный газ. В то время как световой части массивной галактике может быть около 30000 световых лет, его грубо сферического гало в десять раз больше. Гало топливом газообразования звезда, как он падает в сторону центра галактики, в то время как другие процессы (например, взрывы сверхновых) можно извлекать материал из звезды-формирование регионов и в галактических гало. Одна из причин астрономы хотят изучить гало газа, чтобы лучше понять эти процессы выброса, которая может выключить звездообразования.
«Гало газ является ископаемым останкам этих процессов эжекции, поэтому наши наблюдения могут сообщить теорий о том, как вещество выбрасывается и как магнитные поля продеты сквозь галактики,» Прочаски сказал.
Вопреки ожиданиям, результаты нового исследования свидетельствуют о очень низкой плотности и слабого магнитного поля в гало этой галактики вмешательства.
«Эта галактика Хало на удивление спокойной,» Прочаски сказал. «Радио сигнал был в значительной степени обеспокоен галактики, которая находится в штарковском контрасте к тому, что предыдущие модели предсказывают, что произошло бы лопнул».
Сигнал ФРБ 181112 состоял из нескольких импульсов, каждый длительностью менее 40 микросекунд (в десять тысяч раз меньше, чем мгновение ока). Короткая длительность импульсов устанавливает верхний предел на плотность гало газа, потому что проход через более плотную среду, приведет к затягиванию радиосигналы. Исследователи вычислили, что плотность гало газа должна быть меньше десятой части атома на кубический сантиметр (эквивалент нескольких сотен атомов в объеме размером с детский воздушный шарик).
«Как мерцающий воздух в жаркий летний день, напряженная атмосфера в этой огромной галактике должны искажать сигнал быстро лопаются радио. Вместо этого мы получили импульс настолько чистым и четким, что нет подписи этого газа», — сказал соавтор Жан-Пьер Макарт, астроном из Международного центра радиоастрономических исследований при Университете Кертена, Австралия.
Ограничения плотности также ограничить возможность турбулентности или облака холодного газа в гало («холодный» — понятие относительное, имеется в виду температура около 10.000 Кельвин, по сравнению с горячей гало газа на уровне около 1 млн. градусов Кельвина). «Одной понравившейся модели заключается в том, что гало заполненное облаками течет газ. Мы не находим никаких доказательств для этих-либо облака,» Прочаски сказал.
ФРБ сигнала также дает информацию о магнитного поля в гало, которое влияет на поляризацию радиоволн. Анализ поляризации как функции частоты дает «мера поворота» для Гало, который исследователи нашли, чтобы быть очень низкой. «Слабое магнитное поле в гало-это в миллиард раз слабее, чем магнит на холодильник,» Прочаски сказал.
На данный момент, с результатами только одного галактического гало, ученые не могут сказать, насколько неожиданно низкой плотности и напряженности магнитного поля необычны или если предыдущие исследования галактических гало переоценили эти свойства. ASKAP и другие радиотелескопы будут использовать быстрые радио всплески изучать много больше галактических гало и устранить их свойства.
«Эта галактика может быть особенным,» Прочаски сказал. «Мы должны использовать Фрбс изучать десятки или сотни галактик в широком диапазоне масс и возрастов, чтобы оценить полное заполнение».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!