Denna bild av "Whale Galaxy" (NGC 4631), gjord med National Science Foundations Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), avslöjar hårliknande filament av galaxens magnetfält som sticker ut över och under galaxens skiva.

Spiralgalaxen ses på kanten, med dess skiva av stjärnor som visas i rosa. Filamenten, visas i grönt och blått, sträcker sig bortom skivan in i galaxens förlängda gloria. Grönt indikerar filament vars magnetfält pekar ungefär mot oss och blått med fältet pekar bort. Detta fenomen, med fältet omväxlande i riktning, har aldrig tidigare setts i en galaxs halo.

"Det här är första gången som vi tydligt har upptäckt vad astronomer kallar storskalig, sammanhängande, magnetiska fält långt i gloria av en spiralgalax, med fältlinjerna inriktade i samma riktning över avstånd på tusen ljusår. Vi ser till och med ett regelbundet mönster av att detta organiserade fält ändrar riktning, sa Marita Krause, vid Max-Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn, Tyskland.

Ett internationellt team av astronomer som är en del av ett projekt som kallas Continuum HAlos in Nearby Galaxies—en EVLA Survey (CHANG-ES), ledd av Judith Irwin från Queen's University i Ontario, sa att bilden indikerar en stor skala, koherent magnetfält som genereras av dynamoverkan i galaxen och spiraler långt utåt i form av gigantiska magnetrep vinkelrätt mot skivan.

"Vi är lite som de blinda männen och elefanten, eftersom varje gång vi tittar på galaxen på ett annat sätt kommer vi till en annan slutsats om dess natur! Dock, vi verkar ha ett av de sällsynta tillfällena där en klassisk teori, om magnetiska generatorer som kallas dynamoer, förutspådde observationerna av NGC 4631 ganska väl. Vår dynamomodell producerar spiralformade magnetfält i halo som är en fortsättning på de normala spiralarmarna i galaxens skiva, sa Richard Henriksen, från Queen's University.

Forskarna fortsätter sitt arbete för att ytterligare förfina sin förståelse av galaxens hela magnetiska struktur.

Bilden gjordes genom att kombinera data från flera observationer med VLA:s gigantiska parabolantenner arrangerade i olika konfigurationer för att visa både stora strukturer och finare detaljer i galaxen. De naturligt utsända radiovågorna från galaxen analyserades för att avslöja magnetfälten, inklusive deras anvisningar.

Forskarna sa att teknikerna som användes för att bestämma riktningen för magnetfältslinjerna, illustreras av denna bild, nu kan användas på denna och andra galaxer för att svara på viktiga frågor om huruvida koherenta magnetiska fält är vanliga i galaktiska halos och vad deras former är.

Att bygga en sådan bild, de sa, kan svara på viktiga frågor som hur galaxer förvärvar magnetfält, och om alla sådana fält produceras av en dynamoeffekt. Kan dessa galaxhalofält belysa det mystiska ursprunget till de ännu större intergalaktiska magnetfälten som har observerats?

NGC 4631, 25 miljoner ljusår från jorden i stjärnbilden Canes Venatici, är ca 80, 000 ljusår över, något mindre än vår egen Vintergatan. Den upptäcktes av den berömda brittiske astronomen Sir William Herschel 1787. Den här bilden visar också en följeslagare, NGC 4627, en liten elliptisk galax, strax ovanför NGC 4631.

Resultaten rapporterades i tidskriften Astronomi &Astrofysik .

De teoretiska modellerna beskrivs i Woodfinden et al. 2019 MNRAS , 487, 1498.