Наша родная галактика с необычного ракурса: с помощью данных космического телескопа «Планк» астрономы впервые создали точную карту магнитного поля нашего Млечного Пути. Он дает представление о распределении межзвездной пыли, а также позволяет сделать выводы об истории нашей родной галактики. Новые данные Planck также являются важным источником информации для космологии, поскольку они облегчают отделение этих сигналов переднего плана от космического микроволнового фона.
Космический телескоп «Планк» с 2009 года занимается картографированием космического фонового излучения - реликта света, появившегося вскоре после Большого взрыва. Его поляризация и структура раскрывают кое-что о раннем развитии космоса. Но инструменты Планка также заглядывают в глубины нашей родной галактики. Телескоп с помощью высокочастотного инструмента анализирует свет мельчайших частиц пыли в Млечном Пути.
Упорядочено посередине, хаотично по краям
Направление, в котором колеблется тепловое излучение, испускаемое частицами пыли, - его поляризация - позволяет делать выводы о магнитном поле и его ориентации. «Как у Земли есть магнитное поле, так и у галактики, но оно в 100 000 раз слабее земного», - говорит астрофизик из Университета Британской Колумбии Дуглас Скотт. «И так же, как магнитное поле Земли вызывает такие явления, как полярные сияния, магнитное поле Млечного Пути также имеет решающее значение для многих процессов и явлений».
Новые данные телескопа Планк теперь впервые показывают подробную картину магнитного поля Млечного Пути. Более темные области указывают, где поляризация излучения сильнее - и, следовательно, магнитное поле также сильно направлено. Четко видна темная полоса, соответствующая галактической плоскости. Здесь силовые линии магнитного поля преимущественно параллельны плоскости Млечного Пути. Дальше, наоборот, в магнитном поле есть вихри, в этих газопылевых облаках галактики силовые линии менее упорядочены
Четкий взгляд на раннюю историю космоса
Новые данные телескопа Планк также важны для космологии. Если сигналы переднего плана Млечного Пути известны лучше, то их легче отделить от удаленных сигналов космического фонового излучения, которые частично ими маскируются. Это, в свою очередь, содержит ценную информацию о раннем развитии космоса в его поляризации. В марте 2014 года телескоп BICEP2 впервые обнаружил свидетельство космической инфляции в этой модели поляризации - раннее экспоненциальное расширение Вселенной.
Исследователи теперь ожидают найти этот сигнал и в данных Планка. Однако для этого интерференционные сигналы от Млечного Пути должны быть правильно рассчитаны из сигнала от космического фона. «Эти результаты помогают нам приподнять завесу, созданную частицами пыли Млечного Пути, которая затемняет наше представление о самых ранних моментах Большого взрыва», - объясняет Ричард Бонд из Университета Торонто. Это облегчит поиск доказательств в структуре поляризации гравитационных волн, которые возникли во время фазы инфляции и оставили свой след при первом свете.