http://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/12925520/

 

Как образуются квадрупольные магнитные поля

О том, как  экзотические формы галактик создаются из газовых  галактических облаков квзилоренцевой силой, рассказано здесь (http://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/12845727/). Наиболее фантастические результаты получаются, когда галактика движется параллельно направлению магнитного поля. Напомним, что квазилоренцева сила перпендикулярна двум векторам: вектору напряжённости магнитного поля H и вектору скорости движения облака v. Если бы галактика не вращалась, то квазилоренцева сила повсюду равнялась бы нулю (H и v параллельны). Но галактики вращаются! И в тех местах на краю галактики, где линейная скорость вращения перпендикулярна направлению магнитного поля, появляется квазилоренцева сила F, перпендикулярная плоскости галактики. Именно так возникают галактики с полярными кольцами (ГПК, рис.1). Такие галактики окружены газовым кольцом, причём ось вращения газового кольца перпендикулярна оси вращения галактики. Без привлечения понятия квазилоренцевой силы появление такой галактики объяснить невозможно.

Рис. 1

 

На рис.2 показаны направления векторов H, vгал, vвращ и  F.

Рис. 2

 

Насколько полярное кольцо успеет сформироваться, зависит от того, как долго галактика будет двигаться в параллельном магнитном поле. Как правило, такие магнитные поля есть в скоплениях галактик и создаются они самими же галактиками (рис.3)

Рис. 3

После того, как будет создано замкнутое полярное кольцо, создаётся следующая ситуация. Сама галактика имеет дипольное магнитное поле.  Замкнутое полярное кольцо состоит из плазмы и вращается, то есть представляет собой круговой ток. А круговой ток также создаёт дипольное поле с осью, направленной по оси вращения тока. Вот эти два взаимно перпендикулярных дипольных поля и образуют  квадрупольное поле.

Галактики с полярными кольцами – очень редкое явление. Объясняется это тем, что для создания полностью замкнутого полярного кольца требуется несколько сотен миллионов лет. Такая ситуация в скоплениях галактик, конечно, может создаться, но  с малой вероятностью. Для этого потребуется, чтобы две галактики шли параллельными курсами с почти одинаковой скоростью несколько сотен миллионов лет. А вот за короткий промежуток времени (в галактических масштабах, разумеется)   полярное кольцо только начнёт формироваться. В этом случае возникнет иллюзия деформации плоскости галактики в виде интеграла (рис.4 вверху).

Рис. 4

Механизм наращивания  галактикой «интегральных хвостов» ничем не отличается от механизма образования полярного кольца галактики, кроме длительности промежутка времени, который нужно затратить на создание соответствующей структуры. На рис.4 (внизу) приведена иллюстрация этого процесса: нанесены расчётные точки за 6 млн. лет  и добавлен их абрис.

Цифровой обзор неба,  проведенный Space Telescope Science Institute, показал, что диски большинства спиральных галактик изогнуты. Было зафиксировано влияние пространственного окружения: в скоплениях диски галактик, как правило, искривлены, а для одиночных галактик  искривление – явление редкое.