Nowe dane radiowe ujawniają złożoną strukturę pola magnetycznego w Ramieniu Strzelca Drogi Mlecznej

Najnowsze obserwacje radioastronomiczne, przeprowadzone na początku 2026 roku, dostarczyły niezwykle szczegółowego obrazu ukrytej architektury magnetycznej naszej galaktyki, Drogi Mlecznej. Te niewidoczne linie sił odgrywają kluczową rolę w dynamice gazu międzygwiazdowego oraz w procesach powstawania nowych gwiazd, co czyni ich badanie fundamentem dla zrozumienia ewolucji galaktycznej. Dr Jo-Anne Brown z Uniwersytetu w Calgary zaznacza, że bez istnienia tego pola magnetycznego nasza Galaktyka nieuchronnie zapadłaby się pod wpływem własnej grawitacji.

Prace badawcze, którymi kierowała dr Brown, profesor na Wydziale Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Calgary, zaowocowały publikacją dwóch artykułów naukowych w styczniu 2026 roku na łamach prestiżowych czasopism „The Astrophysical Journal” oraz „The Astrophysical Journal Supplement Series”. Zespół naukowców wykorzystał podejście wieloczęstotliwościowe, opierając się na danych z radioteleskopu w Dominion Radio Astrophysical Observatory (DRAO) w Kolumbii Brytyjskiej, będącego placówką Narodowej Rady Badawczej Kanady. Skanowanie nieba północnego w zakresie częstotliwości od 350 do 1030 MHz pozwoliło zgromadzić dane dla projektu GMIMS (Global Magneto-Ionic Medium Survey), którego nadrzędnym celem jest stworzenie kompletnej mapy pola magnetycznego Drogi Mlecznej.

Kluczową metodą zastosowaną do rozdzielenia nakładających się sygnałów radiowych jest zjawisko rotacji Faradaya. Efekt ten, po raz pierwszy zaobserwowany przez Michaela Faradaya w 1845 roku, objawia się jako obrót płaszczyzny polaryzacji fal radiowych podczas ich przechodzenia przez zjonizowany gaz przeniknięty polami magnetycznymi. Śledzenie tego przesunięcia pozwala astronomom precyzyjnie oszacować składową pola magnetycznego wzdłuż linii widzenia, co stanowi potężne narzędzie do odtwarzania trójwymiarowej architektury magnetycznej kosmosu.

Szczególną uwagę w ramach przeprowadzonych badań poświęcono Ramieniu Strzelca, jednej z największych struktur spiralnych naszej Galaktyki. Podczas analizy odkryto zaskakującą anomalię: kierunek pola magnetycznego w tym konkretnym ramieniu okazał się odwrócony w stosunku do ogólnego pola galaktycznego. Dr Brown wyjaśniła, że podczas gdy główne pole jest zorientowane zgodnie z ruchem wskazówek zegara (patrząc z góry), w Ramieniu Strzelca rotuje ono w kierunku przeciwnym. Odkrycie to, będące częścią projektu DRAGONS (DRAO GMIMS of the Northern Sky), po raz pierwszy ukazało tak wysoką złożoność strukturalną na tak ogromną skalę.

Rebecca Booth, główna autorka drugiej publikacji, zaprezentowała nowatorski model trójwymiarowy, który interpretuje tę inwersję jako strukturę diagonalną widoczną z perspektywy Ziemi. Badanie, w wyniku którego uzyskano kompletny i precyzyjnie skalibrowany zestaw danych, stanowi znaczący wkład Kanady w rozwój światowej astronomii. Co więcej, około 55% linii widzenia w tym przeglądzie wykazuje tak zwaną złożoność faradayowską, co bezpośrednio wskazuje na niezwykle wysoki stopień niejednorodności galaktycznego pola magnetycznego.

Wyniki te rzucają nowe światło na to, jak pola magnetyczne kształtują otoczenie galaktyczne i wpływają na przepływ materii. Dzięki precyzyjnym pomiarom z 2026 roku naukowcy mogą teraz lepiej zrozumieć mechanizmy, które zapobiegają kolapsowi grawitacyjnemu Drogi Mlecznej. Tak szczegółowe mapowanie jest krokiem milowym w badaniach nad magnetyzmem kosmicznym, otwierając drogę do dalszych analiz struktury innych galaktyk spiralnych we wszechświecie.