Debu terpolarisasi mengungkapkan medan magnet yang kuat dari galaksi kuno – Dunia Fisika

Medan magnet galaksi terjauh yang pernah diamati telah dilaporkan oleh tim astronom internasional. Bidang tersebut milik galaksi bernama 9io9, yang kita lihat sekitar 11 miliar tahun yang lalu – sekitar 2.5 miliar tahun setelah alam semesta tercipta dalam Big Bang. Penemuan ini dilakukan dengan mempelajari radiasi yang dipancarkan butiran debu yang disejajarkan dengan medan magnet galaksi.

Medan magnet telah lama diketahui memainkan peran penting dalam pembentukan bintang dan galaksi. Namun, medan magnet terurut berskala besar hanya teramati di Bima Sakti dan galaksi terdekat.

Meskipun ada beberapa penelitian teoretis mengenai subjek ini, belum diketahui seberapa cepat medan magnet dapat terbentuk di sekitar galaksi muda dan karenanya berperan dalam evolusi mereka di masa depan.

Kurang dipahami

“Medan magnet adalah salah satu komponen kunci dalam galaksi tetapi relatif kurang dipahami dibandingkan dengan proses lain yang terlibat,” jelasnya. James Geach, dari Universitas Hertfordshire, yang merupakan penulis utama makalah di Alam yang menjelaskan penemuan tersebut.

Salah satu alasan rendahnya pemahaman ini adalah bahwa mendeteksi medan magnet jauh di galaksi muda merupakan tantangan teknis. Akibatnya, medan magnet sering kali tidak ada dalam banyak model dan simulasi pembentukan dan evolusi galaksi. “Ada kemungkinan medan tersebut sangat redup, dan kami mungkin tidak dapat mendeteksinya,” jelas Geach.

Para ilmuwan memilih untuk mempelajari 9io9 karena ini adalah galaksi yang sangat terang dan memiliki lensa gravitasi. Pelensaan ini terjadi ketika sebuah benda masif, seperti lubang hitam atau gugus galaksi, membelokkan cahaya dari galaksi yang lewat di dekatnya. Hal ini dapat menimbulkan efek memperbesar galaksi seperti yang terlihat di Bumi.

Jarum kompas

Dengan menggunakan Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) di Chile, tim mendeteksi emisi termal dari butiran debu sekitar tahun 9io9. Butiran debu tidak berbentuk bulat sempurna, sehingga dapat sejajar dengan medan magnet seperti jarum kompas. Butir-butir ini dapat menyerap radiasi elektromagnetik dan memancarkannya kembali pada panjang gelombang yang lebih panjang

Jika butiran debu disejajarkan secara magnetis, butiran tersebut akan memancarkan cahaya terpolarisasi. Dengan menganalisis derajat dan orientasi polarisasi ini, tim dapat menyimpulkan arah dan kekuatan medan magnet di wilayah tempat butiran debu berada. Mereka menemukan bahwa kekuatan medan 9io9 adalah sekitar 20 kali lipat dari Bima Sakti dan membentang sekitar 16,000 tahun cahaya. Tim menggunakan data ini untuk membuat peta medan magnet galaksi jauh.

“Hal ini menunjukkan bahwa bahkan dalam rentang waktu yang relatif terbatas setelah Big Bang, medan magnet seperti yang kita lihat di galaksi lokal dapat terbentuk,” jelas Geach.

Rainer Beck adalah seorang ahli medan magnet galaksi, yang pensiun dari Institut Radioastronomi Max-Planck pada tahun 2018. Dia mengatakan kepada Dunia Fisika bahwa ia terkejut dengan kekuatan medan 9io9: “Sungguh menakjubkan, dan ini menunjukkan bahwa gaya magnet sudah sangat, sangat penting di alam semesta awal”.

Mengintip kembali ke masa lalu

Beck menambahkan bahwa 9io9 mewakili “lompatan besar” dalam pemahaman kita tentang medan magnet galaksi yang lebih tua. “Sampai saat ini, kami hanya memiliki beberapa indikasi bidang yang dipesan hingga pergeseran merah sebesar 0.4, namun ini adalah pergeseran merah sebesar 2.6.”

Pergeseran merah mengacu pada sejauh mana panjang gelombang cahaya dari galaksi telah teregang akibat perluasan alam semesta yang sedang berlangsung – dengan pergeseran merah yang lebih tinggi berhubungan dengan objek yang lebih tua dan lebih jauh.

Seperti yang diamati, galaksi 9io9 masih dalam masa pertumbuhan dan terletak di alam semesta awal. Akibatnya, ia masih kaya akan gas terionisasi yang bergejolak yang belum hancur membentuk bintang, dan para peneliti telah mengembangkan teori tentang bagaimana turbulensi ini terkait dengan medan magnet.

Gerakan turbulen

Galaksi berbentuk seperti piringan yang berputar dengan cepat. Ini juga berisi gerakan turbulen dari umpan balik bintang, yang mengacu pada proses fisik bintang yang dapat membentuk lingkungannya. Ini termasuk angin bintang, yaitu pancaran partikel bermuatan yang keluar dari bintang.

Galaksi jauh menyoroti alam semesta yang magnetis

“Kami berpikir bahwa pembentukan bintang yang intens itulah yang menghasilkan gas yang pada awalnya memperkuat medan magnet,” kata Geach. “Anda melihat rotasi galaksi terjadi pada saat yang sama, yang membuat medan magnet menjadi seperti magnet. struktur yang lebih koheren.”

Tim peneliti berpendapat bahwa “dinamo ganda” ini mungkin merupakan bagaimana medan magnet yang tertata dalam skala galaksi dapat terbentuk pada awal galaksi-galaksi muda.

Geach mengatakan bahwa penelitian di masa depan dapat bertujuan untuk memetakan medan magnet dalam resolusi yang lebih tinggi untuk menyelesaikan berbagai komponen medan magnet dan mengungkap struktur halusnya.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• BlockOffset. Modernisasi Kepemilikan Offset Lingkungan. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/polarized-dust-reveals-strong-magnetic-field-of-ancient-galaxy/