Astronomi Tanpa Teleskop - Medan Magnet Kosmik

Pin
Send
Share
Send

Penyebutan medan magnet skala kosmik kemungkinan besar akan bertemu dengan keheningan yang tidak nyaman di beberapa kalangan astronomis - dan setelah sedikit pengocokan kaki dan pembersihan tenggorokan, diskusi akan beralih ke topik yang lebih aman. Mereka mungkin memang memainkan peran dalam evolusi galaksi, jika bukan pembentukan galaksi - dan tentu saja merupakan fitur dari media antarbintang dan media intergalaksi.

Diharapkan bahwa generasi teleskop radio berikutnya, seperti LOFAR (Low Frekuensi Array) dan SKA (Square Kilometer Array), akan memungkinkan untuk memetakan bidang-bidang ini dalam detail yang belum pernah terjadi sebelumnya - sehingga bahkan jika ternyata medan magnet kosmik itu hanya memainkan peran sepele dalam kosmologi skala besar - setidaknya layak untuk dilihat.

Pada tingkat bintang, medan magnet memainkan peran kunci dalam pembentukan bintang, dengan memungkinkan protobintang untuk menurunkan momentum sudut. Pada dasarnya, putaran protobintang diperlambat oleh gaya tarik magnetik terhadap piringan akresi di sekitarnya - yang memungkinkan protobintang untuk terus menggambar dalam massa yang lebih besar tanpa memisahkan dirinya sendiri.

Pada tingkat galaksi, piringan akresi di sekitar lubang hitam seukuran bintang menciptakan jet yang menyuntikkan bahan terionisasi panas ke dalam media antarbintang - sementara lubang hitam supermasif pusat dapat membuat jet yang menyuntikkan bahan tersebut ke dalam media intergalaksi.

Di dalam galaksi, medan magnet 'benih' mungkin muncul dari aliran turbulen material terionisasi, mungkin lebih lanjut diaduk oleh ledakan supernova. Dalam galaksi-galaksi piringan, bidang-bidang benih semacam itu selanjutnya dapat diperkuat oleh efek dinamo yang timbul karena ditarik ke dalam aliran rotasi seluruh galaksi. Medan magnet skala galaksi seperti itu sering terlihat membentuk pola spiral di seluruh galaksi piringan, serta menunjukkan beberapa struktur vertikal dalam lingkaran galaksi.

Ladang benih serupa dapat muncul di media intergalaksi - atau setidaknya media intracluster. Tidak jelas apakah kekosongan hebat di antara gugus galaksi akan mengandung kepadatan partikel bermuatan yang cukup untuk menghasilkan medan magnet yang signifikan.

Ladang benih dalam media intracluster mungkin diperkuat oleh tingkat aliran turbulen yang didorong oleh jet lubang hitam supermasif tetapi, dengan tidak adanya lebih banyak data, kita dapat mengasumsikan bahwa ladang tersebut mungkin lebih tersebar dan tidak terorganisir yang terlihat dalam galaksi.

Kekuatan medan magnet intracluster rata-rata sekitar 3 x 10-6 gauss (G), yang tidak banyak. Medan magnet bumi rata-rata sekitar 0,5 G dan magnet kulkas sekitar 50 G. Meskipun demikian, bidang intracluster ini menawarkan kesempatan untuk melacak kembali interaksi masa lalu antara galaksi atau kluster (misalnya tabrakan atau merger) - dan mungkin untuk menentukan peran medan magnet apa yang dimainkan di alam semesta awal, khususnya yang berkaitan dengan pembentukan bintang dan galaksi pertama.

Medan magnet dapat diidentifikasi secara tidak langsung melalui berbagai fenomena:
• Cahaya optik sebagian terpolarisasi oleh keberadaan butiran debu yang tertarik ke arah tertentu oleh medan magnet dan kemudian hanya membiarkan cahaya menembus bidang tertentu.
• Pada skala yang lebih besar, rotasi Faraday mulai berlaku, di mana bidang cahaya yang sudah terpolarisasi diputar di hadapan medan magnet.
• Ada juga pemisahan Zeeman, di mana garis spektral - yang biasanya mengidentifikasi keberadaan unsur-unsur seperti hidrogen - dapat menjadi terbelah dalam cahaya yang telah melewati medan magnet.

Survei sudut lebar atau semua langit dari sumber radiasi synchrotron (mis. Pulsar dan blazar) memungkinkan pengukuran kisi titik data, yang dapat menjalani rotasi Faraday sebagai hasil dari medan magnet pada skala intergalaksi atau intracluster. Diperkirakan resolusi tinggi yang ditawarkan oleh SKA akan memungkinkan pengamatan medan magnet di alam semesta awal kembali ke pergeseran merah sekitar z = 5, yang memberi Anda pandangan tentang alam semesta seperti sekitar 12 miliar tahun yang lalu.

Bacaan lebih lanjut: Beck, R. Medan Magnet Kosmik: Pengamatan dan Prospek.

Pin
Send
Share
Send