지구와 우리 태양계 전체를 둘러싸고 있는 광대한 “자기 터널”이 있을 수 있습니다.

토론토 대학의 천문학자들에 의한 연구에 따르면 태양계는 전파에서 볼 수 있는 자기 터널로 둘러싸여 있습니다.

Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics의 연구 조교인 Jennifer West는 이전에는 별개로 여겨졌던 하늘 반대편에서 본 두 개의 밝은 구조가 실제로 연결되어 밧줄과 같은 필라멘트로 구성되어 있다는 과학적 사례를 제시합니다. 연결은 우리 태양계 주위에 터널처럼 보이는 것을 형성합니다.

West의 연구 데이터의 결과는 천체물리학 저널.

“하늘을 올려다보면 거의 모든 방향에서 이 터널 같은 구조를 볼 수 있습니다. 즉, 전파 빛을 볼 수 있는 눈이 있다면 말입니다.”라고 West는 말합니다.

West는 “North Polar Spur”와 “Fan Region”이라고 불리는 천문학자들이 이 두 구조에 대해 수십 년 동안 알고 있었다고 말합니다. 그러나 대부분의 과학적 설명은 그것들에 개별적으로 초점을 맞추었습니다. 대조적으로, West와 그녀의 동료들은 그들이 그들을 단일 단위로 연결한 최초의 천문학자라고 믿습니다.

왼쪽: 터널 조명과 차선 표시로 형성된 선이 있는 곡선형 터널은 North Polar Spur 및 Van 지역에 대해 제안된 모델과 유사한 형상을 형성합니다. 출처: Pixabay의 사진/Jennifer West의 삽화. 오른쪽: 편광된 전파에 나타나는 하늘. 이미지 크레디트: Dominion 전파 천체 물리학 천문대 / Villa Elisa Telescope / European Space Agency / Planck Collaboration / Stellarium / Jennifer West

하전 입자와 자기장으로 구성된 구조는 긴 밧줄 모양으로 우리로부터 약 350광년 떨어져 있으며 길이는 약 1,000광년입니다.

“이는 토론토와 밴쿠버 사이를 2조 번 여행한 것과 같은 거리입니다.”라고 West는 말합니다.

West는 라디오 하늘의 지도를 처음 본 이후로 15년 동안 이러한 기능에 대해 생각하고 있었습니다. 최근에 그녀는 긴 로프의 모양과 위치를 변경하면서 지구에서 전파된 하늘의 모양을 계산하는 컴퓨터 모델을 만들었습니다. 이 모델을 통해 West는 우리 주변의 구조물을 “건설”할 수 있었고 우리의 망원경을 통해 하늘이 어떻게 생겼는지 보여주었습니다. 그녀가 모델을 데이터와 일치시키는 데 도움이 된 것은 이 새로운 관점이었습니다.

제안된 필라멘트의 위치와 크기를 보여주는 은하수의 그림 지도. 삽입된 그림은 지역 환경, 지역 거품의 위치 및 다양한 주변 먼지 구름에 대한 보다 자세한 보기를 보여줍니다. 이미지 제공: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt/SSC/Caltech 및 Jennifer West 주석

“몇 년 전에 공동 저자 중 한 명인 Tom Landecker가 전파 천문학의 초창기인 1965년의 한 논문에 대해 이야기했습니다.”라고 West는 말합니다. “현재 사용 가능한 원시 데이터를 기반으로 저자는 [Mathewson and Milne], 이러한 편파된 무선 신호가 은하계의 국부적인 팔에 대한 우리의 관점에서 비롯될 수 있다고 추측합니다.

“그 논문은 이 아이디어를 개발하고 우리의 망원경이 오늘날 우리에게 제공하는 훨씬 더 나은 데이터와 내 모델을 연관시키도록 영감을 주었습니다.”

West는 지구의 지도를 예로 사용합니다. 다른 관점에서 지도를 다시 그리지 않는 한 북극이 맨 위에 있고 적도가 중간을 통과합니다. 우리 은하의 지도도 마찬가지입니다. “대부분의 천문학자들은 맨 위의 은하 북극과 중앙의 은하 중심의 지도를 봅니다.”라고 West는 설명합니다. “이 아이디어에 영감을 준 중요한 부분은 중간에 다른 지점으로 지도를 다시 그리는 것이었습니다.”

텍사스 대학의 던랩 천문 및 천체 물리학 연구소의 연구원인 제니퍼 웨스트는 하늘의 반대편에서 본 두 개의 자기 구조가 태양계 주변의 터널처럼 보이는 것을 형성한다고 말했습니다. 이미지 출처: 제니퍼 웨스트

Dunlap Institute의 교수이자 이 출판물의 저자인 Brian Gensler는 “이것은 매우 영리한 작업입니다.”라고 말했습니다. “제니퍼가 처음 나에게 이것을 보여주었을 때 나는 그녀가 설명을 하기에는 너무 ‘멋지다’고 생각했습니다. 그러나 그녀는 마침내 저를 설득했습니다. 이제 저는 나머지 천문학 커뮤니티의 반응을 보게 되어 기쁩니다. “

은하와 성간 매질의 자기 전문가인 West는 이 연구와 관련된 더 많은 가능한 발견을 기대하고 있습니다.

“자기장은 고립되어 존재하지 않습니다.”라고 그녀는 말합니다. “그들은 모두 서로 연결되어야 합니다. 따라서 다음 단계는 이 로컬 자기장이 대규모 은하 자기장뿐만 아니라 태양과 지구의 작은 자기장과 어떻게 관련되는지 더 잘 이해하는 것입니다.”

한편, West는 새로운 “터널” 모델이 과학계에 새로운 비전을 제시할 뿐만 아니라 우리 모두에게 획기적인 개념을 제공한다는 데 동의합니다.

“우리가 밤하늘을 올려다볼 때마다 이러한 구조가 어디에나 있다고 상상하는 것은 대단한 일이라고 생각합니다.”

참조: J.L. West, T.L. Landecker, B.M. Gaensler, T. Jaffe, A.S. Hill의 “A Unified Model of Fan Region and the North Polar Spur: A Bundle of Filaments in the Local Galaxy”, 수락됨, 천체물리학 저널.
arXiv: 2109.14720