|
Verdrehtes Magnetfeld in der Galaxie IC 342
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie
astronews.com
19. Juni 2015
Magnetfelder sind im Universum allgegenwärtig. Doch welche
Rolle spielen sie genau, etwa bei der Entwicklung von Galaxien? Mithilfe von zwei
Radioteleskopen haben Astronomen nun in der Galaxie IC 342 eine überraschende
Entdeckung gemacht. Sie spürten entlang des Hauptspiralarms ein aufgewickeltes
Magnetfeld auf. Könnte es etwas mit der Entstehung des Spiralarms zu tun gehabt
haben?
Klein- und
großskalige polarisierte Radiostrahlung von IC
342 bei sechs Zentimetern Wellenlänge mit einer
Winkelauflösung von 25 Bogensekunden.
Bild: R. Beck / MPIfR (polarisierte
Radiostrahlung); U. Klein/AIfA (Grafik),
Kitt-Peak-Observatorium (T. A. Rector,
Universität Alaska, und H. Schweiker, WIYN, und
NOAO / AURA / NSF; optisches Hintergrundbild) [Großansicht] |
Astronomen des Bonner Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) haben
durch detaillierte Untersuchungen einer nahegelegenen Galaxie mit mehreren
Radioteleskopen ein Magnetfeld entdeckt, das sich entlang des Hauptspiralarms in
dieser Galaxie aufgewickelt hat. "Unsere Untersuchung kann dabei helfen, einige
wichtige Fragen darüber zu beantworten, wie Galaxien entstehen und wie sie sich
weiterentwickeln", so Rainer Beck vom MPIfR.
Die Wissenschaftler haben dabei eine Galaxie mit der Bezeichnung IC 342 ins
Visier genommen, die etwa zehn Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt in
Richtung des Sternbilds Giraffe am nördlichen Sternhimmel liegt. Dazu wurden das
100-Meter-Radioteleskop Effelsberg und das amerikanische Karl G. Jansky Very
Large Array (VLA) eingesetzt und die entsprechenden Daten kombiniert. Dies
lieferte dann Informationen über die Magnetfeldstrukturen in dieser Galaxie.
Das durchaus überraschende Resultat zeigt eine riesige helixförmig verdrillte
Magnetfeld-Schleife entlang des Hauptspiralarms von IC 342. Eine derartige
Struktur hatte man zuvor noch nie in einer Galaxie gefunden. Sie ist ausgedehnt
und stark genug, um die Bewegung von Gas im Spiralarm der Galaxie beeinflussen
zu können. "Die Bildung von Spiralarmen kann kaum durch Gravitationskräfte
allein erfolgen", betont Beck. "Unsere neuen Daten lassen vermuten, dass auch
Magnetfelder eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Spiralarmen spielen."
Die Beobachtungen geben auch Hinweise auf einen weiteren Baustein bei der
Entwicklung von Galaxien, nämlich den leuchtkräftigen Zentralbereich, in dem
sich ein sehr massereiches Schwarzes Loch verbergen könnte und in dem eine große
Zahl von neuen Sternen gebildet wird. Um dort eine hohe Sternentstehungsrate
aufrechterhalten zu können, bedarf es eines stetigen Einströmens von Gas aus den
Außenbereichen der Galaxie in Richtung Zentrum. "Die Magnetfeldlinien im inneren
Bereich von IC 342 verlaufen in Richtung des Galaxienzentrums und können eine
nach innen gerichtete Gasströmung unterstützen", so Beck.
Die Wissenschaftler haben die Magnetfeldstruktur in dieser Galaxie
abgeleitet, indem sie die Polarisation der von ihr abgestrahlten Radiowellen
gemessen haben. Diese Orientierung der Radiowellen ist senkrecht zu der des
Magnetfelds in der Galaxie. Die Beobachtung bei mehreren unterschiedlichen
Wellenlängen ermöglicht es zusätzlich, die Drehung der Polarisationsebene dieser
Wellen herauszurechnen, die durch ihren Durchgang durch interstellare Materie
entlang der Sichtlinie zur Erde erfolgt.
Das Radioteleskop Effelsberg mit seinem großen Gesichtsfeld erfasst die volle
Ausdehnung der Galaxie IC 342 in Radiowellenlängen. Wenn ihre Strahlung im
sichtbaren Licht nicht teilweise von Staubwolken in unserer Milchstraße
absorbiert würde, erschiene diese Galaxie so ausgedehnt wie der Vollmond am
Himmel. Zusätzlich erfasst die hohe Winkelauflösung des VLA eine Reihe von
feineren Strukturen im Radiobild der Galaxie. Für das endgültige Bild bedurfte
es fünf Einzelaufnahmen mit je 24 Stunden Beobachtungszeit mit dem VLA sowie 30 Stunden
Beobachtungszeit mit dem Radioteleskop Effelsberg.
Wissenschaftlern am MPIfR, darunter Beck, waren die ersten, denen es gelang,
polarisierte Radiostrahlung von Galaxien nachzuweisen. Es begann bereits 1978
mit dem Nachweis polarisierter Radiostrahlung von der Andromeda-Galaxie mit dem
Radioteleskop Effelsberg. Einer Astronomin am MPIfR, Marita Krause, ist es im
Jahr 1989 erstmals gelungen, polarisierte Radiostrahlung von Galaxien mit dem
VLA zu messen. Unter den dabei beobachteten Quellen war auch IC 342, nach der
Andromedagalaxie und Messier 33 die drittnächste Spiralgalaxie am Himmel.
Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der in
der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen ist.
|
