天文學家在銀河系中發現令人驚訝的磁場結構
包括東京大學天文學家在內的一個天文學家小組首次繪製了銀河系旋臂內的磁場結構圖。先前的研究只提供了銀河系磁場的大致概況。然而,這項新穎的研究發現,銀河旋臂內的磁場明顯偏離了這一廣闊的概覽,顯示出與銀河平均磁場的顯著傾斜。這些發現表明,磁場對恆星形成的區域有重大影響,這意味著磁場在太陽系的形成過程中扮演著重要角色。
有些人可能會對磁場的存在感到驚訝,因為磁場的規模比地球還要大。我們日常接觸到的磁場大多是把東西黏在冰箱上,或是用指南針指向北方。後者顯示了我們的星球所產生的磁場的存在。我們的太陽也會產生巨大的磁場,這會影響太陽耀斑等現象。但是,橫跨整個銀河系的磁場幾乎大得難以理解,但它們很可能在恆星和行星的形成過程中發揮了作用。
地球科學與天文學系助理教授土井康夫(Yasuo Doi)說:”到目前為止,對銀河系內部磁場的所有觀測都是在一個非常有限的模型內進行的,這個模型是均勻一致的,並且在很大程度上與銀河系本身的圓盤形狀相匹配。廣島大學的望遠鏡設備能夠測量偏振光,幫助我們確定磁場特徵,而歐洲航天局於2013年發射的蓋亞衛星專門測量恆星的距離,這在一定程度上幫助我們建立了一個具有更精細三維細節的更好的模型。聚焦於一個特定區域,即我們螺旋星系的人馬座臂(我們位於鄰近的獵戶座臂),發現那裡的主導磁場明顯偏離星系平面。”
疊加在這張銀河係人馬座臂圖像上的白線顯示了光的偏振或方向。這與當地磁場線的方向有關。結合這些信息,就能繪製出銀河系該臂的詳細磁場圖。資料來源:2023 Doi et al.
先前的模型和觀測只能想像銀河系中存在一個平滑且基本均勻的磁場;而新的數據顯示,雖然旋臂中的磁場線在大尺度上與銀河系大致對齊,但在小尺度上,由於超新星和恆星風等各種天體物理現象的影響,這些磁場線實際上分散在不同的距離。
銀河系的磁場也非常弱,比地球本身的磁場弱約10 萬倍。儘管如此,在很長一段時間內,星際空間中的氣體和塵埃都會被這些磁場加速,這就解釋了為什麼會出現一些單靠引力無法解釋的恆星苗圃–恆星形成區。這項發現意味著進一步繪製銀河系內的磁場圖有助於更好地解釋銀河系和其他星系的性質和演變。
Doi 說:「我個人對恆星形成的基礎過程非常感興趣,這個過程對於創造生命(包括我們自己)至關重要。目標是進一步觀測並建立更好的銀河磁場結構模型。這項工作旨在透過觀測深入了解銀河系內助長活躍恆星形成的氣體累積及其歷史發展”。
編譯來源:ScitechDaily