Lofar观察Galaxy M51中的宇宙粒子和磁场

时间：2021-06-02 14:52:08 来源：

漩涡星系及其周围：旋流式无线电映射的漩涡星系M51及其邻近的频率为150 MHz。该场覆盖4×2.6度，用荷兰龙马高频带天线进行观察。该地图显示了M51中的热电子的分布，也是大量背景星系。镶嵌显示了从数字天空测量（DSS）的M51的光学图像上的150 MHz（白色轮廓线）的M51的放大视图。

使用龙马高频天线，研究人员团队观察了螺旋星系M51中的宇宙粒子和磁场。

从大约3000万轻的距离看到的物体混乱51（M51），由于其外观，也称为漩涡星系。'漩涡'似乎几乎面对面，展示了一个漂亮的螺旋臂系统。欧洲的天文学家队能够在115-175 MHz的频率范围内与国际升尔望远镜观察遥远的银河系，以至于到目前为止，在1 GHz低于1 GHz的频率下获得最敏感的图像。

无线电制度的星系视图与光学外观不同。虽然光学图像主要显示出来自恒星的可见光，但无线电波解开了光学望远镜看不见的星系的两个组成部分：电子，几乎和磁场一样快。他们对星系的稳定性和演化的作用越来越多地讨论。

电子是“宇宙射线”颗粒，在巨型超新星爆炸的冲击前。磁场由由气体运动驱动的发电机工艺产生。当磁场线周围的电子螺旋时，发射无线电波，一个名为Synchrotron发射的过程。其强度随着电子的数量和能量和磁场强度而增加。

多十年来，由于电离层作为低频无线电波的屏障（其低于约10MHz的完全阻挡），电离层的射频天文学一直无法探索低于300 MHz的低频率。需要复杂的数据处理和超快速计算机来恢复发射。由于这些技术挑战，在这些非常低的无线电频率之前几乎没有研究螺旋星系。唯一的观察结果具有差，无法制定细节。

随着洛杉矶的高灵敏度，无线电制度中的M51磁盘可以追溯到以前。天文学家将宇宙电子和磁场检测到远离M51的中心40,000个轻的距离。随着龙马的高角度分辨率，螺旋臂清晰可见。磁场和宇宙射线在螺旋臂中最密集。与较高的无线电频率相比，由于宇宙电子远离它们已经形成的螺旋臂的扩散，螺旋臂显得更宽。

David Mulcahy的博士学位的调查目标是美丽的螺旋星系凌乱51，距离大约3000万光年的距离，在星座“Canes Venatici”的一个小望远镜上，并不远离着名的大北斗星（在德国：“großerwagen”在天空中。

“低频无线电波是重要的，因为它们携带有关相对低能量的电子的信息，其能够在星形螺旋臂中从其起源的位置进一步传播，并且能够照亮外部部分中的磁场大卫米加莉说，星系“。“我们需要知道磁场是从星系中排出的，以及他们的力量在那里。”

“这一美丽的形象与它代表的重要科学结果相结合，说明了可以在与Lofar Telescope的低无线电频率下的梦幻般的进步”，从南安普顿大学继续安娜SCAIFE，本文共同作者。“解开磁场的奥秘对了解我们的宇宙如何工作至关重要。对于太长时间来说，关于磁场的许多大问题都是不可能的，这个新的射频天文时代非常令人兴奋。“

已经发生了M51的观察，下面的FM射频（30-80 MHz）下方的龙头。“这为宇宙打开了一个新的窗口，我们不知道星系是如何看起来像的那样”，Sounders·贝克（Shiper Beck）定出了监督David Mulcahy的博士项目。也许我们会看到星系是如何磁通到跨术间空间的星系。这是一项主要实验，用于准备计划平方公里阵列（SKA），这些千米阵列（SKA）应该告诉我们如何产生宇宙磁场。“

出版物：D. D. Mulcahy等，“”M51低频发射的性质“：首先观察附近的星系与洛杉矶，“天文学与天体物理学，568，A74，2014年8月20日; DOI：10.1051/0004-6361/201424187

研究报告的PDF副本：M51低频发射的性质：首先观察附近的星系与洛杉矶

图像：David Mulcahy等，天文学和天体物理学

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