インド科学技術省(MoST)は9月3日、傘下のインド宇宙物理学研究所(IIA)の研究者率いる研究チームが、銀河の磁場において星間ダストの整列の仕組みに関する、これまでで最も有力な観測的証拠を示したと発表した。研究成果は学術誌The Astrophysical Journalに掲載された。
天文学者は長い間、銀河の星間に浮かぶ微粒子が宇宙の語り手として機能すると信じてきた。
この星間ダストは通常、数マイクロメートルの大きさで、主にケイ酸塩と炭素質物質から構成され、銀河の星間物質全体で見られる。これらの微粒子は、恒星や惑星の形成を含めた幅広い天体物理学的プロセスにおいて重要な役割を果たす。
星間ダストによって引き起こされる星光の偏光と、偏光されたダストの熱放射の検出により、非球形のケイ酸塩粒子が星間物質を通り抜ける磁場と整列していることが明らかにされている。しかしながら、この整列の背後にある物理的メカニズムは、何十年にもわたって天体物理学の研究対象となっていた。
本研究では、単一の星雲で作用するRAT-A、RAT-D、M-RATの異なる3つの整列メカニズムの観測的証拠を見つけた。
RAT-A(放射トルク整列)は、非球形の粒子が異方性放射場にさらされることで放射トルク(RAT)を受けて回転し、周囲の磁場方向へ整列する現象を指す。RAT-Dは放射トルク崩壊を指し、コア内部に存在する巨大で明るい原始星からの強い放射線の下で大きな塵粒が高速回転し、より小さな破片に破壊される現象である。これにより粒子の整列効率が低下し、偏光率が減少する。M-RATは磁気増強放射トルク整列を意味し、粒子の強い磁気緩和強度によって整列効率が向上し、より高い偏光率をもたらす。
これらのメカニズムが宇宙空間でどのように機能するかを証明することで、天文学者は銀河全体の磁場をマッピングするための強力なツールを手に入れた。論文の筆頭著者であり、IIAとポンディシェリ大学の博士課程研究員であるサイコム・プラヴァシュ(Saikhom Pravash)氏は、「本研究は、広く認知されている粒子配列理論に対する観測的裏付けを強化し、粒子配列メカニズムを理解するための長年の探求に大きく貢献します」と述べた。
Fig: Dust temperature map that clearly shows high values in the protostellar cores MM1, MM2 in the Central region and MM3 in the Northern region of the G34.43+0.24 filament and lower values outside the core regions (left panel). Total dust emission intensity map is shown in the right panel and polarization vectors are overplotted on it with the length proportional to the polarization fraction and orientations determining the magnetic field orientations. A significant decrease in polarization fraction is observed in the dense regions of the filament.
(出典：PIB)
サイエンスポータルアジアパシフィック編集部
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