Mapa powstała dzięki eksperymentowi QUIJOTE Collaboration w Obserwatorium na Teide, który składa się z dwóch teleskopów o średnicy 2,5 m, oglądających niebo w mikrofalowej części widma elektromagnetycznego. Eksperyment rozpoczął działalność w 2012 r. i pozwolił na stworzenie mapy najdokładniejszej jak dotąd polaryzacji emisji Drogi Mlecznej w zakresie mikrofal.
Niezwykłe mapy Drogi Mlecznej
Polaryzacja jest własnością fal poprzecznych, takich jak fale elektromagnetyczne, która określa kierunek oscylacji fal i oznacza obecność pola magnetycznego.
Badania opisane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society uzupełniają wcześniejsze misje skupiające się na mikrofalowym promieniowaniu tła (CMB), promieniowania wytworzonego przez Wielki Wybuch, które daje wgląd w historię kosmosu.
Czytaj też: Największa galaktyka znana nauce jest tak ogromna, że trudno ją sobie w ogóle wyobrazić
Zebrane dane są cennym narzędziem do badania tzw. anomalnej emisji mikrofalowej (AME) – rodzaju emisji po raz pierwszy wykrytej 25 lat temu. Uważa się, że AME powstaje przez rotację bardzo małych cząstek pyłu w ośrodku międzygwiazdowym, które mają tendencję do orientacji przez obecność galaktycznego pola magnetycznego.
Te nowe mapy dają szczegółowy opis w zakresie częstotliwości od 10 do 40 GHz, uzupełniając dane z misji kosmicznych takich jak Planck i WMAP. Scharakteryzowaliśmy emisję synchrotronową z naszej galaktyki z bezprecedensową dokładnością. Promieniowanie to jest wynikiem emisji przez naładowane cząstki poruszające się z prędkościami bliskimi prędkości światła w obrębie galaktycznego pola magnetycznego. Mapy te, wynik prawie 9000 godzin obserwacji, są unikalnym narzędziem do badania magnetyzmu we wszechświecie. José Alberto Rubiño, główny naukowiec QUIJOTE Collaboration
Mapy z QUIJOTE pozwoliły na zbadanie niedawno wykrytego nadmiaru emisji mikrofalowej z centrum Drogi Mlecznej. Jej pochodzenie jest obecnie nieznane, ale wiele wskazuje, że jest związane z procesami rozpadu cząstek ciemnej materii. Naukowcy potwierdzili istnienie tego nadmiaru promieniowania i znaleźli pewne dowody na to, że może być ono spolaryzowane.
Nowe mapy umożliwiły zbadanie ponad 700 źródeł emisji radiowych i mikrofalowych – zarówno pochodzenia galaktycznego, jak i pozagalaktycznego. Pomagają tym samym naukowcom rozszyfrować sygnały pochodzące z kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.
Dowody naukowe sugerują, że Wszechświat przeszedł przez fazę gwałtownej ekspansji, zwaną inflacją, ułamek sekundy po Wielkim Wybuchu. Jeśli to prawda, spodziewalibyśmy się znaleźć pewne obserwowalne konsekwencje, gdy badamy polaryzację kosmicznego tła mikrofalowego. Zmierzenie tych oczekiwanych cech jest trudne, ponieważ mają one małą amplitudę, ale także dlatego, że są mniej jasne niż spolaryzowana emisja z naszej własnej galaktyki. Jeśli jednak w końcu je zmierzymy, będziemy mieli pośrednie informacje o warunkach fizycznych w bardzo wczesnych stadiach naszego Wszechświata, kiedy skale energii były znacznie wyższe niż te, do których możemy uzyskać dostęp lub badać z ziemi. Ma to ogromne implikacje dla naszego zrozumienia fundamentalnej fizyki. José Alberto Rubiño