Parabéns aos cientistas do Instituto Max Planck e a uma equipe internacional de radioastrônomos por um novo mapa incrivelmente detalhado dos campos magnéticos da nossa galáxia! Este mapa exclusivo do céu superou seus antecessores e está nos dando uma visão da estrutura do campo magnético da Via Láctea além de qualquer coisa até agora vista. O que há de tão especial sobre este? Está nos mostrando uma qualidade conhecida como profundidade de Faraday - um conceito que funciona ao longo de uma linha de visão específica. Para construir o mapa, foram coletados dados de 41.000 medições coletadas de uma nova técnica de reconstrução de imagem. Agora podemos ver não apenas a estrutura principal dos campos galácticos, mas características menos óbvias, como a turbulência no gás galáctico.
Então, exatamente o que significa um novo mapa desse tipo? Todas as galáxias possuem campos magnéticos, mas sua fonte é um mistério. A partir de agora, podemos apenas supor que eles ocorram devido a processos de dínamo ... onde a energia mecânica é transformada em energia magnética. Esse tipo de criação é perfeitamente normal e acontece aqui na Terra, no Sol e até em uma escala menor, como um rádio acionado por manivela - ou uma lanterna de Faraday! Ao nos mostrar onde as estruturas do campo magnético ocorrem na Via Láctea, podemos entender melhor os dínamos galácticos.
No último século e meio, conhecemos a rotação de Faraday e os cientistas a usam para medir campos magnéticos cósmicos. Essa ação ocorre quando a luz polarizada passa por um meio magnetizado e o plano de polarização gira. A quantidade de giro depende da força e direção do campo magnético. Pela observação da rotação, podemos entender melhor as propriedades dos campos magnéticos intervenientes. Os astrônomos de rádio reúnem e examinam a luz polarizada de fontes de rádio distantes que passam pela nossa galáxia a caminho de nós. O efeito Faraday pode ser julgado medindo a polarização da fonte em várias frequências. No entanto, essas medidas só podem nos dizer sobre o único caminho através da Via Láctea. Para ver as coisas como um todo, é preciso saber quantas fontes estão espalhadas pelo céu visível. É aqui que o grupo internacional de radioastrônomos desempenhou um papel importante. Eles provaram dados de 26 projetos diferentes, que deram um total geral de 41.300 fontes pontuais - a uma média de cerca de uma fonte de rádio por grau quadrado de céu.
Embora isso pareça uma riqueza de informações, ainda não é o suficiente. Existem áreas enormes, particularmente no céu do sul, onde existem apenas algumas medidas. Devido a essa falta de dados, precisamos interpolar entre os pontos de dados existentes e isso cria seus próprios problemas. Primeiro, a precisão varia e medições mais precisas devem ajudar. Além disso, os astrônomos não sabem exatamente o quão confiável pode ser uma única medição - eles apenas precisam adivinhar com base nas informações que possuem. Ainda existem outros problemas. Existem incertezas de medição devido à natureza complexa do processo. Um pequeno erro pode aumentar em dez vezes e isso pode complicar o mapa se não for corrigido. Para ajudar a resolver esses problemas, os cientistas da MPA desenvolveram um novo algoritmo para captura de imagens, chamado "filtro crítico estendido". Em sua criação, a equipe utiliza as ferramentas fornecidas pela nova disciplina, conhecida como teoria do campo da informação - uma ferramenta poderosa que combina métodos lógicos e estatísticos aos campos aplicados e a compara com informações imprecisas. Este novo trabalho é empolgante porque também pode ser aplicado a outros locais de processamento de imagens e processamento de sinais em campos científicos alternativos.
“Além do mapa detalhado de profundidade de Faraday (Fig. 1), o algoritmo fornece um mapa das incertezas (Fig. 2). Especialmente no disco galáctico e na região menos observada em torno do pólo celeste sul (quadrante inferior direito), as incertezas são significativamente maiores. ” diz a equipe. “Para enfatizar melhor as estruturas no campo magnético galáctico, na Figura 3 (acima) o efeito do disco galáctico foi removido, de modo que as características mais fracas acima e abaixo do disco galáctico são mais visíveis. Isso revela não apenas a faixa horizontal visível do disco de gás da nossa Via Láctea no meio da imagem, mas também que as direções do campo magnético parecem opostas acima e abaixo do disco. Uma mudança análoga de direção também ocorre entre os lados esquerdo e direito da imagem, de um lado do centro da Via Láctea para o outro. ”
A boa notícia é que a teoria do dínamo galáctico parece estar certa. Previu estruturas simétricas e o novo mapa reflete isso. Nesta projeção, os campos magnéticos são alinhados paralelamente ao plano do disco galáctico em uma espiral. Essa direção é oposta acima e abaixo do disco e as simetrias observadas no mapa de Faraday surgem da nossa localização no disco galáctico. Aqui vemos estruturas grandes e pequenas ligadas às turbulentas e dinâmicas estruturas de gás da Via Láctea. Este novo algoritmo de mapa também possui uma excelente linha lateral ... caracteriza a distribuição de tamanho dessas estruturas. Os maiores são mais definitivos que os menores, o que é normal para sistemas turbulentos. Esse espectro pode então ser empilhado contra modelos computacionais de dinâmica - permitindo testes intricados dos modelos de dínamo galáctico.
Este novo mapa incrível é mais do que apenas outro rostinho bonito em astronomia. Ao fornecer informações sobre campos magnéticos extragaláticos, estamos permitindo que projetos de radiotelescópios como LOFAR, eVLA, ASKAP, Meerkat e SKA subam a novos patamares. Com isso virão ainda mais atualizações para o Faraday Sky e revelarão o mistério da origem dos campos magnéticos galácticos.
Fonte da história original: Max Planck Institut for Astrophysics News Release. Para Leituras Adicionais: Um mapa melhorado do céu galáctico de Faraday ”. Faça o download do mapa AQUI.
