Wild New Paper behauptet, die Erde sei möglicherweise von einem riesigen magnetischen Tunnel umgeben

Links: Wie der Tunnel aussehen würde; rechts: Wie der Himmel aussieht. (Bildnachweis unten)

Mysteriöse Strukturen am Himmel, die Astronomen seit Jahrzehnten vor Rätsel stellen, könnten endlich eine Erklärung haben – und das ist etwas ganz Besonderes.

Der Nordpolarsporn und die Fächerregion auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels könnten durch ein riesiges System magnetisierter Filamente verbunden sein. Diese bilden eine Struktur, die einem Tunnel ähnelt, der das Sonnensystem und darüber hinaus viele nahegelegene Sterne umkreist.

„Wenn wir in den Himmel schauen würden“, sagte die Astronomin Jennifer West von der University of Toronto in Kanada: „Wir würden diese tunnelartige Struktur in fast jeder Richtung sehen, in die wir blicken – das heißt, wenn wir Augen hätten, die Radiolicht sehen könnten.“



Wir kennen die beiden Strukturen schon seit geraumer Zeit – genau genommen seit den 1960er Jahren –, aber sie waren schwer zu verstehen. Das liegt daran, dass es wirklich schwierig ist, genau zu bestimmen, wie weit sie entfernt sind. Die Entfernungen lagen zwischen Hunderten und Tausenden von Lichtjahren.

Allerdings hatte keine Analyse jemals einen Zusammenhang zwischen den beiden Strukturen hergestellt. West und ihre Kollegen konnten zeigen, dass die beiden Regionen und die markanten Funkschleifen im Raum dazwischen miteinander verbunden werden konnten, wodurch viele der rätselhaften Probleme gelöst wurden, die mit beiden verbunden sind.

Vergleich mit einem echten Tunnel zur Orientierung. (Links: Pixabay/wal_172619/J. West; rechts: Dominion Radio Astrophysical Observatory/Teleskop Villa Elisa/ESA/Planck Collaboration/Stellarium/J. West)

„Vor ein paar Jahren erzählte mir einer unserer Co-Autoren, Tom Landecker, von einer Arbeit aus dem Jahr 1965, aus den Anfängen der Radioastronomie. Basierend auf den zu diesem Zeitpunkt verfügbaren Rohdaten spekulierten die Autoren (Mathewson und Milne), dass diese polarisierten Radiosignale aus unserer Sicht auf den lokalen Arm der Galaxie aus ihrem Inneren stammen könnten. West erklärte .

„Diese Arbeit hat mich dazu inspiriert, diese Idee zu entwickeln und mein Modell mit den wesentlich besseren Daten zu verknüpfen, die uns unsere Teleskope heute liefern.“

Mithilfe von Modellen und Simulationen fanden die Forscher heraus, wie der Radiohimmel aussehen würde, wenn die beiden Strukturen durch magnetische Filamente verbunden wären, und spielten dabei mit Parametern wie der Entfernung, um die beste Übereinstimmung zu ermitteln.

Daraus konnte das Team ermitteln, dass die wahrscheinlichste Entfernung der Strukturen vom Sonnensystem etwa 350 Lichtjahre beträgt, was mit einigen genaueren Schätzungen übereinstimmt. Dazu gehört eine Schätzung der Entfernung des Nordpolarsporns Anfang des Jahres auf der Grundlage von Gaia-Daten, die ergaben, dass fast der gesamte Nordpolarsporn vorhanden ist innerhalb von 500 Lichtjahren .

Die Gesamtlänge des von West und ihrem Team modellierten Tunnels beträgt rund 1.000 Lichtjahre.

Lichtintensität des Nordpolarsporns (oben) und der Fächerregion (unten). (West et al., arXiv, 2021)

Dieses Modell stimmt mit einer Vielzahl von Beobachtungseigenschaften der Nordpolarsporn- und Fächerregion überein, einschließlich der Form, der Polarisation der elektromagnetischen Strahlung (d. h. wie die Welle verdreht ist) und der Helligkeit.

„Das ist eine äußerst clevere Arbeit“ sagte der Astronom Bryan Gaensler der University of Toronto.

„Als Jennifer mir das zum ersten Mal vorschlug, dachte ich, es sei zu abgedroschen, als dass es eine mögliche Erklärung gäbe. Aber sie konnte mich letztendlich überzeugen! Jetzt bin ich gespannt, wie der Rest der Astronomie-Community reagiert.“

Es sind weitere Arbeiten erforderlich, um zunächst die Ergebnisse zu bestätigen und dann die Struktur detaillierter zu modellieren. Aber dies könnte helfen, ein noch größeres Rätsel zu lösen: die Entstehung und Entwicklung von Magnetfeldern in Galaxien und wie diese Felder aufrechterhalten werden. Es könnte, so die Forscher, auch einen Kontext zum Verständnis liefern andere magnetische fadenförmige Strukturen gefunden rund um die Galaxie .

Das Team plant eine komplexere Modellierung; Sie schlagen jedoch vor, dass empfindlichere Beobachtungen mit höherer Auflösung dazu beitragen würden, verborgene Details aufzudecken, die zeigen, wie die Struktur in den breiteren galaktischen Kontext passt.

„Magnetfelder existieren nicht isoliert.“ Sie alle müssen miteinander verbunden sein. Ein nächster Schritt besteht also darin, besser zu verstehen, wie dieses lokale Magnetfeld sowohl mit dem größeren galaktischen Magnetfeld als auch mit den kleineren Magnetfeldern unserer Sonne und Erde zusammenhängt.“ sagte West .

„Ich finde es einfach großartig, mir vorzustellen, dass diese Strukturen überall sind, wann immer wir in den Nachthimmel schauen.“

Die Studie soll in erscheinen Das Astrophysikalische Journal , und ist verfügbar unter arXiv .

Quellenangabe für das Titelbild: Dominion Radio Astrophysical Observatory/Teleskop Villa Elisa/ESA/Planck Collaboration/Stellarium/J. Westen

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