Нові зображення показують магнітні поля в туманності Кінська Голова

Розташований поблизу вершини Маунакеа, Гаваї, 15-метровий (~49 футів) Телескоп Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) у Східно-Азіатській обсерваторії (EAO) є найбільшим телескопом у світі, призначеним для роботи виключно в субміліметровому діапазоні хвиль. У 2018 році випускниця середньої школи Molokai’i Мелорі Го отримала час з JCMT за програмою Maunakea Scholars. За сприяння астронома EAO д-ра Харрієт Парсонс Го отримав унікальні зображення туманності Кінська Голова в поляризованому світлі, які показали магнітні поля туманності.

Го (зараз аспірант Університету Брауна) представив зображення як частину наукової ярмарки, яка представляє середню школу Молокаї. Через рік ці спостереження використала група астрономів з Корейського інституту астрономії та космічної науки (KASI), Університету науки і технологій (UST) і Університетського коледжу Лондона (UCL) для проведення кількісного аналізу сили і роль магнітних полів у регіоні. Стаття, яка описує спостереження та аналіз, «Магнітні поля в туманності Кінська Голова», нещодавно з’явилася в The Astronomical Journal .

Спостереження, зроблені в 2018 році, проводилися за допомогою приладу JCMT POL-2, лінійного поляриметра, який отримує поляризаційні дані за допомогою приладу Submillimetre Common-User Bolometer Array 2 (SCUBA-2). Разом ці інструменти вимірюють, як магнітні поля в космосі впливають на вирівнювання міжзоряного пилу.

Як пояснив доктор Парсонс у прес-релізі EAO: «Ви можете уявити POL-2 як пару поляризованих сонцезахисних окулярів, що сидять перед телескопом. На Гаваях багато хто з нас звикли носити поляризаційні сонцезахисні окуляри — вони допомагають нам бачити краще, зменшуючи відблиски, але в телескопі, обертаючи поляризовані лінзи, ми аналізуємо яскравість спостережуваного світла та робимо висновок, чи воно знаходиться під впливом магнітних полів. Астрономи можуть спостерігати за хмарами газу та пилу за допомогою таких інструментів —регіони як у нашій власній галактиці, так і за її межами — і розширити своє розуміння того, що їх формує».

Астрономи з KASI, UST і UCL отримали додаткові дані, використовуючи інші операційні інструменти JCMT — програму прийому гетеродинної матриці (HARP) і систему автоматичної кореляції спектральних зображень (ACSIS), щоб виміряти, наскільки яскрава та щільна область. Прилад HARP виявив додаткові дані спектральних ліній, які показали наявність певного типу монооксиду вуглецю, що містить кисень-18 (C ¹⁸ O), стабільний ізотоп кисню, який, як вважають, походить із молекулярних хмар.

«Дані вражають, а те, що вони нам говорять, ще більше вражає. Я радий, що Меллорі дав нам можливість попрацювати над таким прекрасним і культовим регіоном, — сказала астроном UCL доктор Кейт Паттл, один із співавторів дослідження. неба, і те, що ми знайшли, допомагає нам зрозуміти, чому туманність Кінська Голова має таку форму. Ці спостереження розповідають нам історію про дві щільні області, приховані в Кінській Голові. Ми бачимо гряду теплого газу та пилу… голова і грива коня, які взаємодіють з ультрафіолетовими фотонами від найближчих яскравих молодих зірок».

Прилади JCMT дозволили команді спостерігати взаємодію між «головою» та «гривою» туманності та молодими зірками, що знаходяться поблизу, — що, здається, мало помітний вплив на магнітне поле туманності. Команда припустила, що туманність Кінська Голова сформувалася, коли туманність Кінська Голова утворилася, вона згорнулася вздовж лінії зору обсерваторії. За цим хребтом вони спостерігали холодний згусток щільного матеріалу, який, здавалося, був захищений від цих взаємодій — який, як вони підозрюють, утворить нову зоряну систему.

Це зробило спостереження особливо захоплюючими, оскільки вони вперше дозволили астрономам побачити, що роблять лінії магнітного поля в таких регіонах, як туманність Кінська Голова. Як додав Петтл, «це дає нам важливе уявлення про те, як зірки можуть продовжувати формуватися навіть у таких регіонах, як Кінська Голова, де холодний газ, який забезпечує матеріал для нових зірок, розмивається фотонами від найближчих молодих і гарячих зірок. Ми очікуємо, що наше власне сонце сформувалося як частина скупчення зірок, і тому, дивлячись на те, як утворюються зірки в туманності Кінська Голова, ми можемо дати нам уявлення про минуле нашої власної сонячної системи».

Хоча це культовий астрономічний об’єкт, спостереження Го були першою спробою візуалізації його магнітного поля. «Коли я почув про програму Maunakea Scholars, я був у захваті», — сказав Го. «Мені здалося, що це була фантастична можливість використовувати телескопи на Маунакеа. Я вирішив вивчати туманність Кінська Голова, тому що вважав її прекрасною, і я не знайшов багато досліджень про неї».