Résumé - Champs magnétiques et rayons cosmiques dans M31. II. Intensité et distribution des composantes du champ magnétique.

Champs magnétiques et rayons cosmiques dans M31. II. Intensité et distribution des composantes du champ magnétique.

2025-07-10 12:55:11

{"Rainer Beck","Elly M. Berkhuijsen"}

{astro-ph.GA}

Cette étude enquête sur les champs magnétiques et les rayons cosmiques dans la galaxie Andromède (M 31), une galaxie spirale proche qui sert de laboratoire idéal pour l'étude des champs magnétiques. La recherche vise à mesurer la force et la distribution de divers composants de champ magnétique, y compris le champ total, ordonné, régulier, isotrope turbulente et anisotrope turbulente. Les chercheurs ont utilisé des observations du continuum radio de M 31 à des longueurs d'onde de 3,6 cm et 6,2 cm avec le télescope Effelsberg de 100 mètres et ont combiné ces observations avec celles des télescopes VLA et Effelsberg à 20,5 cm. Ils ont mesuré les intensités d'émission synchrotron totale, polarisée linéairement et non polarisée pour déterminer la force des champs total, ordonné et isotrope turbulente dans le plan céleste. Les chercheurs ont découvert que les forces moyennes d'équipartition du champ magnétique dans le disque d'émission, entre 8 kpc et 12 kpc de rayon dans le plan galactique, sont de (6,3 ± 0,2) µG pour le champ total, de (5,4 ± 0,2) µG pour l'isotrope turbulente et de (3,2 ± 0,3) µG pour le champ ordonné dans le plan céleste. Les champs total, isotrope turbulente et ordonné décroissent exponentiellement avec les longueurs d'échelle radiales de '14–15 kpc. La force moyenne du champ régulier axysymétrique, Breg, dérivée des RM dans le disque d'émission, est de (2,0 ± 0,5) µG et reste presque constante entre 7 kpc et 12 kpc de rayon. La soustraction quadratique du composant Breg,⊥ dans le plan céleste au champ ordonné, Bord,⊥, donne la force du champ anisotrope turbulente, Ban,⊥, qui est d'environ (2,7 ± 0,7) µG en moyenne dans le disque d'émission. L'étude conclut que la force moyenne du champ régulier entre 7 kpc et 12 kpc de rayon est environ 40% inférieure à la force d'équipartition du champ ordonné (contenant des champs réguliers et anisotropes turbulents). Cela suggère que l'hypothèse d'équipartition est raisonnable. L'étude trouve également que la densité d'énergie magnétique moyenne dans le disque d'émission est environ cinq fois plus grande que la densité d'énergie thermique du gaz ionisé diffus et que la densité d'énergie magnétique est similaire à la densité d'énergie cinétique des mouvements turbulents du gaz neutre. Les chercheurs discutent également des efficacités relatives des dynamos à grande et à petite échelle et de la génération de champs turbulents anisotropes. Cette étude fournit des aperçus précieux sur les champs magnétiques et les rayons cosmiques dans M 31 et a des implications pour la compréhension de la dynamique et de l'évolution des galaxies.