31 de agosto de 2017

VLA revela campo magnético de galáxia distante

Esquerda: imagem, pelo Telescópio Espacial Hubble, do sistema de lente gravitacional CLASS B1152+199. O quasar de fundo sofre o efeito de lente graças a uma galáxia em frente, que produz duas imagens A e B. Direita: rotação de Faraday das imagens da lente. A imagem A deriva de uma linha de visão através dos arredores menos densos da galáxia que atua como lente com um campo magnético mais fraco, enquanto a imagem B deriva de uma linha de visão mais próxima do centro da galáxia, com mais densidade gasosa e um campo magnético mais forte.Crédito: Sui Ann Mao; Arquivo do Hubble (Rusin et al.)

Com a ajuda de uma gigantesca lente cósmica, astrónomos mediram o campo magnético de uma galáxia a quase cinco mil milhões de anos-luz de distância. Este marco astronómico está a fornecer pistas importantes sobre um problema nas fronteiras da cosmologia - a natureza e origem dos campos magnéticos que desempenham um papel importante na forma como as galáxias se desenvolvem ao longo do tempo.
Os cientistas usaram o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) do NSF (National Science Foundation) para estudar uma galáxia que forma estrelas situada diretamente entre um quasar mais distante e a Terra. A gravidade da galáxia atua como uma lente gigante, dividindo a imagem do quasar em duas imagens separadas a partir do ponto de vista da Terra. Mais importante, as ondas de rádio provenientes deste quasar, situado a quase 8 mil milhões de anos-luz de distância, estão preferencialmente alinhadas, ou polarizadas.
"A polarização das ondas provenientes do quasar de fundo, combinada com o facto de que as ondas que produzem as duas imagens de lente viajaram através de partes diferentes da galáxia interveniente, permitiu-nos aprender alguns factos importantes sobre o campo magnético da galáxia," comenta Sui Ann Mao, Líder do Grupo de Investigação Minerva para o Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bona, Alemanha.
Vista esquemática do sistema de lente: o distante quasar, localizado a 7,9 mil milhões de anos-luz sofre o efeito de lente gravitacional graças a uma galáxia situada a 4,6 mil milhões de anos-luz, entre este objeto e a Terra. As linhas de visão A e B derivam de diferentes campos magnéticos e condições gasosas em diferentes partes da galáxia que atua como lente.Crédito: Sui Ann Mao

Os campos magnéticos afetam as ondas de rádio que viajam através deles. A análise das imagens do VLA mostrou uma diferença significativa entre as duas imagens de lente gravitacional no que toca ao modo como a polarização das ondas mudou. Isto significa, dizem os cientistas, que as diferentes regiões da galáxia interveniente afetaram as ondas de forma diferente.
"A diferença diz-nos que esta galáxia tem um campo magnético de grande escala e coerente, parecido ao que vemos em galáxias próximas no universo atual," explica Mao. A semelhança é tanto na força do campo como no seu arranjo, com linhas de campo torcidas em espirais em torno do eixo de rotação da galáxia.
Uma vez que esta galáxia foi observada como era há quase cinco mil milhões de anos, quando o Universo tinha cerca de dois-terços da sua idade atual, esta descoberta fornece uma pista importante sobre como os campos magnéticos são formados e evoluem ao longo do tempo.
"Os resultados do nosso estudo suportam a ideia de que os campos magnéticos galácticos são produzidos por um efeito de dínamo rotativo, semelhante ao processo que produz o campo magnético do Sol," acrescenta Mao. "No entanto, existem outros processos que podem produzir campos magnéticos. Para determinar qual o processo em ação, precisamos ir mais longe no tempo - para galáxias mais distantes - e fazer medições parecidas dos seus campos magnéticos," realça.
"Esta medição forneceu os testes mais rigorosos, até ao momento, de como os dínamos operam nas galáxias," afirma Ellen Zweibel, da Universidade de Wisconsin-Madison.
Os campos magnéticos desempenham um papel fundamental na física do gás ténue que permeia o espaço entre as estrelas numa galáxia. A compreensão de como esses campos se formam e desenvolvem ao longo do tempo pode fornecer aos astrónomos pistas importantes sobre a evolução das próprias galáxias.

Mao e colegas divulgaram os seus resultados na revista Nature Astronomy.
FONTE: ASTRONOMIA ONLINE
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