天文學家揭開銀河系隱藏的磁骨架

探秘銀河系：天文學家揭示磁骨架奧秘

天文學家開始描繪銀河系難以捉摸的磁場，這一結構對星系的穩定和演化至關重要。利用新的射電觀測，研究人員生成了一個全面的數據集，并發現了磁場組織方式中意想不到的特征。來源：圖庫

對銀河系的新射電觀測正在揭示其磁場中隱藏的模式。

人們長久以來一直在觀測夜空，但銀河系的一些最重要特征無法用普通光看到。喬安妮布朗博士（PhD）正在努力繪制其中一種隱藏成分的圖譜：星系的磁場，這是一個龐大的結構，能夠影響氣體的運動方式、恒星形成的位置以及宇宙粒子的傳播路徑。

如果沒有磁場，星系會因為引力而自行坍縮，卡爾加里大學物理與天文學系教授布朗說。

我們需要了解銀河系的磁場現在是什么樣子，這樣才能創建準確的模型來預測它將如何演化。

1月，布朗和她的同事在《天體物理學雜志》和《天體物理學雜志增刊系列》上發表了兩篇論文，報告了他們的研究成果。除了科學結論之外，該團隊還發布了一套完整的數據集，供廣泛使用，為全球研究人員提供了一個研究銀河系磁化環境和驗證有關磁場發展理論的新參考點。

射電天空的新視角

為了構建該數據集，研究團隊借助了射電觀測，這種觀測能夠探測到可見光難以輕易揭示的星系區域。

他們使用了位于加拿大不列顛哥倫比亞省的Dominion射電天體物理天文臺（加拿大國家研究委員會的一處設施）的一臺新型望遠鏡，在多個射電頻率上掃描北部天空，這種方法有助于分離和解開沿同一視線方向的重疊信號。

銀河系示意圖，顯示來自人馬臂的反向磁場。來源：喬安妮布朗博士，或范埃克等人研究中的圖11。

廣泛的覆蓋范圍真的能讓你了解磁場結構的細節，兩項研究中第一項研究的主要作者、博士安娜奧爾道格（AnnaOrdog）說。

該調查為全球磁離子介質調查（GMIMS）生成了大量經過精心校準的測量數據。GMIMS是一項旨在利用無線電數據繪制銀河系磁場圖的項目。

觀測聚焦于法拉第旋轉——這是一種無線電波方向的標志性扭曲，當無線電波穿過被磁場貫穿的電離氣體時會發生這種現象。追蹤這種扭曲在天空各處和不同頻率下的變化，是追蹤太陽系周圍原本不可見的磁結構的有效方法。

你可以把它想象成折射現象。水杯里的吸管看起來是彎曲的，這是因為光與物質相互作用的方式，與布朗合作的博士生、第二項研究的主要作者麗貝卡布斯說，法拉第旋轉是一個類似的概念，但它是太空中的電子和磁場與無線電波相互作用的結果。

從左至右依次為研究人員麗貝卡布斯、安娜奧爾道格和亞歷克斯希爾，他們站在用于收集研究數據的望遠鏡旁。圖片來源：加拿大國家研究委員會

人馬臂中的一個對角線之謎

布斯在第二項研究中關注了銀河系的一個獨特特征——人馬臂，它具有反向的磁場。

如果你能從上方俯瞰銀河系，整體磁場是順時針方向的，布朗說。但在人馬臂中，磁場是逆時針方向的。我們之前不明白這種轉變是如何發生的。直到有一天，安娜帶來了一些數據，我當時驚呼：‘我的天，這個反轉是斜向的’

布斯利用該數據集對奧爾道格的發現進行了跟進研究。

我的研究成果提出了一種新的磁場反轉三維模型。從地球的角度來看，這就如同我們在數據中觀測到的對角線。布斯解釋道。

參考文獻：

麗貝卡A布斯、安娜奧爾道格、喬安妮布朗、T。L。蘭德克、亞歷克斯S希爾、詹妮弗L韋斯特、雷敏杰、S。E。克拉克、安德里亞布拉科、約翰M迪基和埃托雷卡雷蒂所著的《局部大尺度星際磁場反轉的三維模型》，發表于《天體物理學雜志》。 DOI10。384715384357ae28d1

《GMIMSDRAGONS：覆蓋350–1030MHz的北天法拉第深度巡天》，作者：安娜奧爾多格、麗貝卡A布斯、TL蘭德克、埃托雷卡雷蒂、亞歷克斯S希爾、喬安妮C布朗、阿爾喬姆達維多夫、萊昂納多穆蒂尼奧卡法雷洛、盧卡B加勒爾、約納斯弗拉加雷、詹妮弗L韋斯特、AG威利斯、梅爾努什塔哈尼、GJ霍維、達斯汀拉戈伊、斯蒂芬哈里森、邁克爾A史密斯、查爾巴爾德、羅布H梅西、DA德爾里佐、伯努瓦羅貝爾、蒂莫西羅比肖、約翰M迪基、喬治摩根、伊恩R肯尼迪、瑪麗克哈弗科恩、安德里亞布拉科、約翰康韋，2024年10月12日，《天體物理學雜志增刊系列》。DOI：10。384715384365ae2471

資助來源：加拿大國家研究委員會、美國國家科學基金會、加拿大自然科學與工程研究理事會、鄧拉普天體物理學研究所

BY: University of Calgary

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參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.原文來自： https://scitechdaily.com/astronomers-reveal-the-hidden-magnetic-skeleton-of-the-milky-way/

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