Magnetfeld der Milchstraße erstmals detailliert vermessen

Symmetrische Strukturen bestätigen galaktische Dynamo-Theorie.

Magnetfeld-Karte der Milchstraße
Magnetfeld-Karte der Milchstraße

Garching - Aus 41.330 Einzelmessungen hat ein internationales Forscherteam erstmals eine genaue Karte des magnetischen Feldes der Milchstraße erstellt. Die Karte zeigt unter anderem, dass das Magnetfeld oberhalb und unterhalb der galaktischen Scheibe entgegengesetzt ausgerichtet ist. Diese Beobachtung stimme, so die Forscher, mit den Vorhersagen der Dynamo-Theorie zur Entstehung des Magnetfelds der Milchstraße überein. Der Fachaufsatz ist online auf dem wissenschaflichen Dokumentenserver "arXiv" veröffentlicht und wurde daher nicht im Peer-Review-Verfahren begutachtet.

Um das Magnetfeld der Galaxis zu messen, nutzen die Astronomen polarisierte Radiostrahlung weit entfernter Galaxien. Polarisierte Strahlung schwingt in einer bestimmten Ebene. Beim Durchqueren des galaktischen Magnetfelds dreht sich die Schwingungsebene - und aus der Beobachtung dieser sogenannten Faraday-Drehung können die Forscher Stärke und Richtung des Magnetfelds rekonstruieren.

Trotz jahrzehntelanger Forschung ist die Ursache des galaktischen Magnetfelds immer noch unbekannt. Die Astrophysiker vermuten jedoch, das ähnlich wie in der Erde und der Sonne ein Dynamo-Effekt am Werk ist: Die Bewegung elektrisch geladener Materie erzeugt dabei das magnetische Feld. In diesem Szenario verlaufen die Magnetfeldlinien parallel zur Ebene der galaktischen Scheibe kreis- oder spiralförmig um das Zentrum der Milchstraße herum - und zwar oberhalb und unterhalb der Scheibe in entgegengesetzte Richtungen. Aus unserer Position in der Galaxis, am Rand der galaktischen Scheibe, entstehen daraus die beobachteten Symmetrien der Faraday-Drehung.

Neben diesen großräumigen Strukturen sind auf der Karte auch viele kleinere Strukturen zu sehen, die mit turbulenten Verwirbelungen und Verklumpungen im äußerst dynamischen Gas der Milchstraße zusammenhängen. Diese Beobachtungen können künftig direkt mit Vorhersagen aufwändiger Computersimulationen der turbulenten Gas- und Magnetfelddynamik unserer Galaxie verglichen werden und erlauben somit, galaktische Dynamo-Modelle im Detail zu testen.