Спиральная галактика NGC 4217 привлекает внимание ученых по нескольким причинам: гамма-всплески, супер-пузыри, гигантские петли и X-образные структуры магнитного поля. И новое исследование предоставило информацию о появлении такого богатства форм, с помощью которой астрономы надеются узнать что-то новое и о нашей собственной галактике.
Спиральная галактика NGC 4217 обладает огромным магнитным полем, которое показано здесь в виде зеленых линий. Радиоданные для этой визуализации были записаны с помощью матрицы Karl G. Jansky Very Large Array (VLA). Оптическое фоновое изображение галактики, показанное сбоку, получено из данных Sloan Digital Sky Survey и Национальной обсерватории Китт-Пик. © Y. Stein (CDS), NRAO, SDSS, KPNO 0.9 m, J. English (U. Manitoba), R.-J. Dettmar und A. Miskolczi (Ruhr U.), R. J. Rand (U.N.M.) und J. Irwin (Queen’s U.)
Спиральные галактики, подобные нашему Млечному Пути, могут иметь огромные магнитные поля. Существуют различные теории о том, как они образовались, но полная ясность в этом вопросе еще отсутствует. Международная группа исследователей подробно проанализировала магнитное поле галактики NGC 4217, очень похожей на Млечный Путь, использовав для этого радиоастрономические наблюдения, и обнаружила ранее неизвестные структуры ее магнитного поля. Полученные в результате данные свидетельствуют о том, что за обнаруженные структуры «ответственны» звездообразование и звездные взрывы, так называемые сверхновые. Подвергшиеся исследованию данные были получены из проекта «Continuum Halos in Nearby Galaxies – an EVLA Survey» (сокращенно: CHANG-ES), в рамках которого были осуществлены радиоастрономические измерения 35 галактик.
«Галактика NGC 4217 особенно интересна для нас», - объясняет Елена Штейн, которая начала эту работу на кафедре астрономии в Рурском университете в Бохуме под руководством профессора Ральфа-Юргена Деттмара, а продолжила ее в Центре астрономических исследований Centre de Données в Страсбурге. NGC 4217 похожа на Млечный Путь и находится на расстоянии всего около 67 миллионов световых лет, то есть относительно близко к созвездию Большой Медведицы. Поэтому исследователи надеются, что смогут применить некоторые из своих открытий и к нашей родной галактике.
Анализируя данные по NGC 4217, ученые обнаружили несколько примечательных структур. Галактика имеет X-образную структуру магнитного поля, какое уже наблюдалась в других галактиках, но простирается оно наружу от диска галактики на расстояние в 20 000 световых лет. В дополнение к Х-образной форме, команда обнаружила в спиральной структуре и две большие пузырьковые формации, также известные как супер-пузыри. Причем последние происходят из мест, где большое количество массивных звезд взрывается сверхновыми, а также образуются звезды, которые испускают звездные ветры. Это дает ученым предполагать наличие связи между такими явлениями.
«Интересно, что мы можем использовать радиополяризационные измерения для обнаружения неожиданных явлений практически в каждой галактике», - отмечает Райнер Бек из центра MPIfR в Бонне, соавтор исследования. - «Например, здесь, в NGC 4217, имеются огромные пузыри магнитного газа и спиральное магнитное поле, которое ввинчивается в гало галактики».
Анализ также выявил большие кольцевые структуры в магнитных полях по всей галактике. «Этого раньше никогда не наблюдалось», - подчеркивает Штейн. - «Мы подозреваем, что структуры возникают в результате звездообразования, потому что вещество в этих точках выбрасывается наружу».
Для анализа исследователи объединили различные методы, с помощью которых они могли визуализировать упорядоченные и хаотические магнитные поля галактики - как вдоль линии обзора, так и перпендикулярно ей. Это дало исчерпывающую картину структур.
Чтобы сделать все это более наглядным, Штейн объединила данные радиоастрономической оценки с изображением NGC 4217, полученным в диапазоне видимого света. «Для меня было важно визуализировать данные», - говорит Штейн. - «Потому что, когда мы думаем о галактиках, первое, что приходит в голову, это совсем не магнитные поля, хотя именно они могут быть поистине гигантскими и принимать уникальные структуры. Поэтому картина нашей работы должна была фокусироваться больше именно на магнитных полях».
