探秘銀河系：天文學(xué)家揭示磁骨架奧秘

天文學(xué)家開始描繪銀河系難以捉摸的磁場(chǎng)，這一結(jié)構(gòu)對(duì)星系的穩(wěn)定和演化至關(guān)重要。利用新的射電觀測(cè)，研究人員生成了一個(gè)全面的數(shù)據(jù)集，并發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)組織方式中意想不到的特征。來源：圖庫

對(duì)銀河系的新射電觀測(cè)正在揭示其磁場(chǎng)中隱藏的模式。

人們長久以來一直在觀測(cè)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(chǎng)，這是一個(gè)龐大的結(jié)構(gòu)，能夠影響氣體的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)，星系會(huì)因?yàn)橐Χ孕刑s，卡爾加里大學(xué)物理與天文學(xué)系教授布朗說。

我們需要了解銀河系的磁場(chǎng)現(xiàn)在是什么樣子，這樣才能創(chuàng)建準(zhǔn)確的模型來預(yù)測(cè)它將如何演化。

1月，布朗和她的同事在《天體物理學(xué)雜志》和《天體物理學(xué)雜志增刊系列》上發(fā)表了兩篇論文，報(bào)告了他們的研究成果。除了科學(xué)結(jié)論之外，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)布了一套完整的數(shù)據(jù)集，供廣泛使用，為全球研究人員提供了一個(gè)研究銀河系磁化環(huán)境和驗(yàn)證有關(guān)磁場(chǎng)發(fā)展理論的新參考點(diǎn)。

射電天空的新視角

為了構(gòu)建該數(shù)據(jù)集，研究團(tuán)隊(duì)借助了射電觀測(cè)，這種觀測(cè)能夠探測(cè)到可見光難以輕易揭示的星系區(qū)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(tái)（加拿大國家研究委員會(huì)的一處設(shè)施）的一臺(tái)新型望遠(yuǎn)鏡，在多個(gè)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(hào)。

銀河系示意圖，顯示來自人馬臂的反向磁場(chǎng)。來源：?jiǎn)贪材莶祭什┦�，或范�？说热搜芯恐械膱D11。

廣泛的覆蓋范圍真的能讓你了解磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，兩項(xiàng)研究中第一項(xiàng)研究的主要作者、博士安娜奧爾道格（AnnaOrdog）說。

該調(diào)查為全球磁離子介質(zhì)調(diào)查（GMIMS）生成了大量經(jīng)過精心校準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。GMIMS是一項(xiàng)旨在利用無線電數(shù)據(jù)繪制銀河系磁場(chǎng)圖的項(xiàng)目。

觀測(cè)聚焦于法拉第旋轉(zhuǎn)——這是一種無線電波方向的標(biāo)志性扭曲，當(dāng)無線電波穿過被磁場(chǎng)貫穿的電離氣體時(shí)會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)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(jié)構(gòu)的有效方法。

你可以把它想象成折射現(xiàn)象。水杯里的吸管看起來是彎曲的，這是因?yàn)楣馀c物質(zhì)相互作用的方式，與布朗合作的博士生、第二項(xiàng)研究的主要作者麗貝卡布斯說，法拉第旋轉(zhuǎn)是一個(gè)類似的概念，但它是太空中的電子和磁場(chǎng)與無線電波相互作用的結(jié)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(shù)據(jù)的望遠(yuǎn)鏡旁。圖片來源：加拿大國家研究委員會(huì)

人馬臂中的一個(gè)對(duì)角線之謎

布斯在第二項(xiàng)研究中關(guān)注了銀河系的一個(gè)獨(dú)特特征——人馬臂，它具有反向的磁場(chǎng)。

如果你能從上方俯瞰銀河系，整體磁場(chǎng)是順時(shí)針方向的，布朗說。但在人馬臂中，磁場(chǎng)是逆時(shí)針方向的。我們之前不明白這種轉(zhuǎn)變是如何發(fā)生的。直到有一天，安娜帶來了一些數(shù)據(jù)，我當(dāng)時(shí)驚呼：‘我的天，這個(gè)反轉(zhuǎn)是斜向的’

布斯利用該數(shù)據(jù)集對(duì)奧爾道格的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了跟進(jìn)研究。

我的研究成果提出了一種新的磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)三維模型。從地球的角度來看，這就如同我們?cè)跀?shù)據(jù)中觀測(cè)到的對(duì)角線。布斯解釋道。

參考文獻(xiàn)：

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(chǎng)反轉(zhuǎn)的三維模型》，發(fā)表于《天體物理學(xué)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(dá)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(dá)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(xué)雜志增刊系列》。DOI：10。384715384365ae2471

資助來源：加拿大國家研究委員會(huì)、美國國家科學(xué)基金會(huì)、加拿大自然科學(xué)與工程研究理事會(huì)、鄧?yán)仗祗w物理學(xué)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(xué)名詞

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

本文由AI翻譯自文章作者 University of Calgary的作品,如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除.

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