Met behulp van een gigantische kosmische lens, astronomen hebben het magnetische veld van een sterrenstelsel op bijna vijf miljard lichtjaar afstand gemeten. De prestatie geeft hen belangrijke nieuwe aanwijzingen over een probleem aan de grenzen van de kosmologie - de aard en oorsprong van de magnetische velden die een belangrijke rol spelen in hoe sterrenstelsels zich in de loop van de tijd ontwikkelen.

De wetenschappers gebruikten de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) van de National Science Foundation om een ​​stervormend sterrenstelsel te bestuderen dat direct tussen een meer verre quasar en de aarde ligt. De zwaartekracht van de melkweg dient als een gigantische lens, het splitsen van het beeld van de quasar in twee afzonderlijke beelden gezien vanaf de aarde. belangrijk, de radiogolven die van deze quasar komen, bijna 8 miljard lichtjaar verwijderd, zijn bij voorkeur uitgelijnd, of gepolariseerd.

"De polarisatie van de golven die van de achtergrondquasar komen, gecombineerd met het feit dat de golven die de twee lenzen produceerden door verschillende delen van het tussenliggende sterrenstelsel reisden, stelde ons in staat om enkele belangrijke feiten over het magnetische veld van de melkweg te leren, " zei Sui Ann Mao, Minerva Research Group Leader voor het Max Planck Instituut voor Radioastronomie in Bonn, Duitsland.

Magnetische velden beïnvloeden radiogolven die er doorheen reizen. Analyse van de VLA-afbeeldingen toonde een significant verschil tussen de twee afbeeldingen met zwaartekrachtlenzen in hoe de polarisatie van de golven werd veranderd. Dat betekent, zeiden de wetenschappers, dat de verschillende regio's in het tussenliggende sterrenstelsel de golven verschillend beïnvloedden.

"Het verschil vertelt ons dat dit sterrenstelsel een grootschalige, coherent magnetisch veld, vergelijkbaar met die we zien in nabije sterrenstelsels in het huidige heelal, " zei Mao. De overeenkomst is zowel in de sterkte van het veld als in de opstelling ervan, met magnetische veldlijnen gedraaid in spiralen rond de rotatie-as van de melkweg.

Aangezien dit sterrenstelsel wordt gezien zoals het er bijna vijf miljard jaar geleden uitzag, toen het heelal ongeveer tweederde van zijn huidige leeftijd was, deze ontdekking geeft een belangrijke aanwijzing over hoe galactische magnetische velden worden gevormd en in de loop van de tijd evolueren.

"De resultaten van onze studie ondersteunen het idee dat magnetische velden van sterrenstelsels worden gegenereerd door een roterend dynamo-effect, vergelijkbaar met het proces dat het magnetische veld van de zon produceert, "Zei Mao. "Echter, er zijn andere processen die de magnetische velden kunnen produceren. Om te bepalen welk proces aan het werk is, we moeten nog verder terug in de tijd gaan - naar verder weg gelegen sterrenstelsels - en soortgelijke metingen doen van hun magnetische velden, " voegde ze eraan toe.

"Deze meting leverde de strengste tests tot nu toe van hoe dynamo's in sterrenstelsels werken, " zei Ellen Zweibel van de Universiteit van Wisconsin-Madison.

Magnetische velden spelen een cruciale rol in de fysica van het ijle gas dat de ruimte tussen sterren in een melkwegstelsel doordringt. Begrijpen hoe die velden ontstaan ​​en zich in de loop van de tijd ontwikkelen, kan astronomen belangrijke aanwijzingen geven over de evolutie van de sterrenstelsels zelf.