En ny studie ledd av ANU har skapat en 3D-karta över magnetfältet i en liten kil av Vintergatans galax, bana väg för framtida upptäckter som kommer att förbättra vår förståelse av universums ursprung och utveckling.

Ledande forskare Dr Aris Tritsis från ANU Research School of Astronomy and Astrophysics (RSAA) sa att detta var den första studien för att tomografiskt mäta styrkan hos vår galax magnetfält.

"Vårt arbete banar väg för framtida upptäckter angående utvecklingen av Vintergatan, bildandet av stjärnor och planeter och de tidiga stadierna av vårt universum, sa Dr Tritsis, som samarbetade med RSAA-kollegan docent Federrath och docent Vasiliki Pavlidou från universitetet på Kreta.

Galaxens magnetfält och kosmiska stoft fungerar som en slöja som skymmer strålningen från de tidiga stadierna av vårt universum – känd som kosmisk mikrovågsbakgrund – och har hindrat forskare från att testa kosmologiska modeller för universums evolution.

För jämförelse, de 15 μG (mikro Gauss) som vanligtvis mäts i det interstellära mediet - som visas på bilden ovan - är 10 miljoner gånger mindre än styrkan hos en kylskåpsmagnet. Trots dess ringa värde och eftersom det sträcker sig över tiotals eller hundratals ljusår, det är extremt viktigt för alla processer som nämns i den här artikeln.

"Vi har nu möjlighet att kartlägga styrkan av magnetfältet för alla regioner i vår galax, gör det möjligt för oss att bättre förstå universums utveckling, " sa Dr Tritsis.

"Det aktuella arbetet är ett bevis på att en sådan ambitiös studie är genomförbar. Vårt nästa steg är att skapa den första fullständiga 3D-kartan över galaxens magnetfält och studera alla andra astrofysiska processer som är beroende av det."

Docent Federrath sa att laget fann att galaxens styrka var mycket högre än man tidigare trott.

"De flesta modeller som förutsäger styrkan hos vår galax magnetfält för varje plats och avstånd från solen är baserade på observationer som inte kan undersöka magnetfältet i tre dimensioner, " han sa.

Docent Pavlidou sa att studien var ett viktigt steg för att förstå hur kosmiska strålar med ultrahög energi färdas genom vår galax.

Kosmiska strålar är mycket energirika partiklar, vissa med energier som är mycket högre än vad mänskliga acceleratorer kan nå.

"Genom att förstå magnetfältets struktur och styrka kan vi öka våra chanser att hitta källorna till dessa extremt energirika partiklar och vi kan undersöka ny fysik vid extrema energier, " Hon sa.

Forskningen publiceras i The Astrofysisk tidskrift .