Sind magnetische Feldlinien Spiralen für Spiralgalaxien? Wenn nein, wie sieht es dann topologisch aus?

Die kurze Antwort lautet: Ja, Magnetfelder in Spiralgalaxien sind im Allgemeinen spiralförmig ausgerichtet. (Aber es ist wahrscheinlich nicht direkt mit Ihrem Sonnenmodell korreliert.)

Dies ist beispielsweise eine Karte der Radiopolarisation (eine Reflexion der Magnetfeldrichtung) in der Galaxie IC 342 von Beck et al. (2015):

(Die kurzen gelben Linien sind Indikatoren für die Polarisation und damit für die Richtung des Magnetfelds. Siehe hier für Details der Beobachtung)

Eine sehr gute, wenn auch etwas technische Referenz ist Rainer Becks aktueller (2015) Übersichtsartikel „Magnetic Fields in Spiral Galaxies“ ; dies diskutiert sowohl Beobachtungen von Magnetfeldern in nahen Galaxien (und der Milchstraße) als auch die Modelle, wie sie erzeugt werden könnten.

Er diskutiert zum Beispiel auch Beweise für Magnetfelder in den Halos von Galaxien; Diese sind (in Projektion gesehen) manchmal radial und manchmal mehr X-förmig, wie im Fall von NGC 891:

(Aus Krause 2009 ; die kurzen weißen Linien zeigen die Richtungen der Magnetfeldlinien an, basierend auf der Radiopolarisation.)

Die Beweise für die Milchstraße sind etwas zweideutig, aus den üblichen Gründen, dass es schwierig ist, sich ein globales Bild von etwas zu machen, in dem man sich befindet. Ein faszinierender Befund ist, dass das Magnetfeld manchmal die Richtung als Funktion des Radius umkehrt; Dies wurde in anderen Galaxien nicht beobachtet (obwohl dies möglicherweise nur eine Funktion der Auflösung oder der Tatsache ist, dass wir die Magnetfelder der Milchstraße hauptsächlich in einer schmalen Gasschicht in der Nähe der galaktischen Ebene messen).

Schaut selbst! Unten ist ein Bild, das die Magnetfeldstruktur der Milchstraße zeigt, wie sie vom Planck-Satelliten (und somit notwendigerweise aus dem Inneren der Galaxie) gemessen wurde.

Obwohl dies natürlich einige Projektionseffekte hat und entlang der Sichtlinie integriert ist, ist es nicht dasselbe wie eine Ansicht einer anderen Galaxie oder ein 3D-Modell, aber es gibt Ihnen einen Einblick in die allgemeine Struktur.

Im Allgemeinen sind Magnetfelder von Galaxien chaotisch und unvorhersehbar. Dies liegt daran, dass es innerhalb der Galaxie meistens keine Quelle für magnetische Erzeugung von galaktischer Größe gibt. Das Magnetfeld der Galaxie ist wirklich nur die Summe der Magnetfelder, die von all dem Gas/Staub/Sternen/usw. erzeugt werden. und alle diese Objekte machen ihr eigenes Ding und produzieren ihr eigenes Feld, unabhängig davon, was alles andere tut. Das bedeutet, dass es keinen sinnvollen, kohärenten Beitrag zu einem galaktischen Magnetfeld geben wird, so dass eine schöne Struktur entsteht.

Was Ihr spezielles Feld von der Sonne betrifft, kann ich nicht sicher sein, welche Abmessungen oder Einheiten Sie haben oder wie Sie das Feld betrachten, sodass es schwierig ist, Ihr Bild zu verarbeiten. Insgesamt ist das Magnetfeld unserer Sonne eine archimedische spiralartige Struktur, wenn es in der Ebene der Ekliptik betrachtet wird, und eine "gequetschte" dipolare Struktur in großem Maßstab (da es auf das ISM trifft).