Cigarrgalaxen (även känd som M82) är känd för sin extraordinära snabbhet att skapa nya stjärnor, med stjärnor som föds 10 gånger snabbare än i Vintergatan. Nu, data från Stratosfärobservatoriet för infraröd astronomi, eller SOFIA, har använts för att studera denna galax mer i detalj, avslöjar hur material som påverkar utvecklingen av galaxer kan komma in i det intergalaktiska rymden.

Forskare fann, för första gången, att den galaktiska vinden som strömmar från centrum av Cigarrgalaxen (M82) är inriktad längs ett magnetfält och transporterar en mycket stor massa gas och damm – motsvarande massa av 50 miljoner till 60 miljoner solar.

"Utrymmet mellan galaxer är inte tomt, " sa Enrique Lopez-Rodriguez, en Universities Space Research Association (USRA) forskare som arbetar i SOFIA-teamet. "Den innehåller gas och damm - som är frömaterial för stjärnor och galaxer. Nu, vi har en bättre förståelse för hur denna materia flydde inifrån galaxer med tiden."

Förutom att vara ett klassiskt exempel på en starburst-galax, eftersom det bildar ett extraordinärt antal nya stjärnor jämfört med de flesta andra galaxer, M82 har också starka vindar som blåser gas och damm in i det intergalaktiska rymden. Astronomer har länge teoretiserat att dessa vindar också skulle dra galaxens magnetfält i samma riktning, men trots många studier, det har inte funnits några observationsbevis för konceptet.

Forskare som använde det luftburna observatoriet SOFIA fann definitivt att vinden från Cigarrgalaxen inte bara transporterar en enorm mängd gas och damm in i det intergalaktiska mediet, men drar också magnetfältet så att det är vinkelrätt mot galaktskivan. Faktiskt, vinden drar magnetfältet mer än 2, 000 ljusår tvärs över—nära vindens bredd.

"Ett av huvudmålen med denna forskning var att utvärdera hur effektivt den galaktiska vinden kan dra längs magnetfältet, ", sa Lopez-Rodriguez. "Vi förväntade oss inte att magnetfältet skulle vara i linje med vinden över ett så stort område."

Dessa observationer tyder på att de kraftfulla vindarna som är förknippade med fenomenet stjärnburst kan vara en av de mekanismer som är ansvariga för att så material och injicera ett magnetfält i det närliggande intergalaktiska mediet. Om liknande processer ägde rum i det tidiga universum, de skulle ha påverkat den grundläggande utvecklingen av de första galaxerna.

Resultaten publicerades i december 2018 i Astrofysiska tidskriftsbrev .

SOFIAs senaste instrument, den högupplösta Airborne Wideband Camera-Plus, eller HAWC+, använder långt infrarött ljus för att observera himmelska dammkorn, som ligger i linje med magnetfältslinjer. Från dessa resultat, astronomer kan sluta sig till formen och riktningen på det annars osynliga magnetfältet. Ljus med långt infrarött ljus ger nyckelinformation om magnetfält eftersom signalen är ren och inte förorenad av emission från andra fysiska mekanismer, som spritt synligt ljus.

"Att studera intergalaktiska magnetfält - och lära sig hur de utvecklas - är nyckeln till att förstå hur galaxer utvecklades under universums historia, sa Terry Jones, professor emeritus vid University of Minnesota, i Minneapolis, och huvudforskare för denna studie. "Med SOFIAs HAWC+-instrument, vi har nu ett nytt perspektiv på dessa magnetfält."

HAWC+-instrumentet utvecklades och levererades till NASA av ett team med flera institutioner ledd av Jet Propulsion Laboratory. JPL-forskaren och HAWC+-chefen Darren Dowell, tillsammans med JPL-forskaren Paul Goldsmith, var en del av forskargruppen som använde HAWC+ för att studera Cigarrgalaxen.