För att omvandla radiosignaler till en magnetisk karta utnyttjar forskarna den så kallade Faradayeffekten. När linjärt polariserade radiovågor från en avlägsen galax färdas genom magnetiserad plasma, vrider sig deras polarisationsplan. Graden av vridning – kallad Faradayrotation (RM, efter engelskans rotation measure) – är proportionell mot magnetfältets styrka och elektrontätheten längs siktlinjen .
Genom att mäta denna vridning för varje polariserad källa kan forskarna rekonstruera de magnetfält som ljuset har passerat. SPICE-RACS gjorde detta för nästan fyra miljoner galaxer, med ett medianfel i RM på endast 2,2 rad/m², och skapade ett rutnät med en effektiv upplösning på cirka 23 bågminuter .
Den resulterande kartan gör det osynliga synligt. Bland de viktigaste fynden finns:
För att förstå omfattningen av denna publicering måste man veta vad som fanns innan. Enligt SKAO:s chefsforskare, professor Naomi McClure-Griffiths, har forskningsfältet under de senaste 20 åren i praktiken suttit fast med samma dataset, vilket lämnade den södra stjärnhimlen helt okartlagd . SPICE-RACS representerar en förändring mätt i storleksordningar:
SPICE-RACS är en tidig produkt från POSSUM-samarbetet (Polarisation Sky Survey of the Universe's Magnetism), ett stort ASKAP-projekt dedikerat till att studera kosmisk magnetism . Medan SPICE-RACS ger en första inblick, siktar den formella POSSUM-kartläggningen på att producera ett RM-rutnät över ungefär 30 000 kvadratgrader med upp till en miljon källor
.
ASKAP-anläggningen i Western Australia är också den framtida platsen för Square Kilometre Arrays lågfrekventa teleskop (SKA-Low). När SKA inleder sin verksamhet senare under detta decennium kommer kosmisk magnetism – ett av SKA:s fem nyckelprojekt – att studeras med en känslighet och upplösning som får ASKAP att framstå som en försmak . Observationer vid högre frekvenser (1–10 GHz) kommer att spåra magnetfält i skivorna och de centrala delarna av avlägsna galaxer i oöverträffad detalj
.
Magnetfält är en fundamental kraft i universum, men deras ursprung och storskaliga roll förblir ett av astrofysikens stora olösta problem. De påverkar hur galaxer växer, hur materia flödar genom rymden och hur universum utvecklats under miljarder år .
Under decennier har stora frågor – ”När uppstod de första magnetfälten?” eller ”Hur formar fälten i den kosmiska väven galaxbildningen?” – verkat nästan omöjliga att besvara empiriskt . SPICE-RACS gör dem till hanterbara forskningsfrågor. Datan, som är fritt tillgänglig via CSIRO:s dataportal, ger det globala forskarsamhället en ny grund för att studera det magnetiserade universum
.
Genom att kartlägga detta osynliga skelett markerar kartan slutet på en 20-årig datatorka och början på en era där det magnetiska universum äntligen träder fram i ljuset.
Comments
0 comments