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研究人員證實了有史以來最遠的星系磁場探測

星系


研究人員證實了有史以來最遠的星系磁場探測


這張圖片顯示了遙遠的9io9星系的磁場方向，當宇宙只有其當前年齡的20%時，這是有史以來對星系磁場的最遠探測 。觀測是用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)進行的 ， 歐洲南方天文臺是該陣列的合作伙伴 。9109內的塵埃顆粒在某種程度上與星系的磁場對齊，因此它們發出偏振光，這意味著光波沿著一個優選的方向振蕩 ， 而不是隨機的 。ALMA探測到了這種極化信號 ， 天文學家可以從中計算出磁場的方向，這里顯示為重疊在ALMA圖像上的曲線 。9io9中磁性排列的塵埃發出的偏振光信號極其微弱，僅代表星系總亮度的百分之一，因此天文學家使用了大自然的一個聰明的技巧來幫助他們獲得這一結果 。這個團隊得到了一個事實的幫助，即9109雖然離我們很遠，但已經通過一種稱為引力透鏡的過程被放大了 。當來自一個遙遠星系的光，在這種情況下是9io9，看起來更亮和扭曲，因為它被前景中一個非常大的物體的引力彎曲了 。鳴謝:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/J. Geach等人 。
據ESO：利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA) ， 天文學家探測到了一個星系的磁場 ， 這個星系如此遙遠，以至于它的光花了超過110億年才到達我們這里:我們看到的是宇宙只有25億歲時的樣子 。這一結果為天文學家提供了重要的線索 ， 讓他們了解像我們銀河系這樣的星系的磁場是如何形成的 。
宇宙中的許多天體，無論是行星、恒星還是星系，都有磁場 ?！霸S多人可能沒有意識到我們整個星系和其他星系都有磁場，跨越數萬光年，”英國赫特福德郡大學天體物理學教授詹姆斯·基奇說，他是今天發表在《自然》雜志上的這項研究的主要作者 。
“我們實際上對這些場是如何形成的知之甚少，盡管它們對星系的演化非常重要，”美國斯坦福大學的研究員恩里克·洛佩斯·羅德里格茲補充道，他也參與了這項研究 。目前還不清楚宇宙生命周期的早期 ， 以及星系中磁場形成的速度，因為迄今為止天文學家只繪制了我們附近星系中的磁場 。
現在，利用歐洲南方天文臺(ESO)作為合作伙伴的ALMA，Geach和他的團隊在一個遙遠的星系中發現了一個完全形成的磁場，其結構類似于在附近星系中觀察到的磁場 。該磁場比地球磁場弱約1000倍 ， 但延伸超過16000光年 。
“這一發現為我們提供了星系級磁場如何形成的新線索，”吉奇解釋道 。在宇宙歷史的早期觀測到一個充分發展的磁場表明 ， 當年輕星系仍在成長時，跨越整個星系的磁場可以迅速形成 。
該團隊認為 ， 早期宇宙中密集的恒星形成可能在加速這些領域的發展中發揮了作用 。此外，這些場可以反過來影響后代恒星的形成 。合著者和ESO天文學家Rob Ivison說，這一發現打開了“一個了解星系內部工作的新窗口，因為磁場與形成新恒星的物質有關 ?！?br>為了進行這種探測，研究小組搜尋了遙遠星系9109中塵埃顆粒發出的光 。星系中充滿了塵埃顆粒，當磁場存在時，這些顆粒往往會對齊，它們發出的光變得偏振 。這意味著光波沿著一個優選的方向振蕩，而不是隨機的 。當ALMA探測到并繪制出來自9io9的極化信號時，首次證實了在一個非常遙遠的星系中存在磁場 。
“沒有其他望遠鏡能做到這一點，”吉奇說 。希望通過這次和未來對遙遠磁場的觀測，這些基本的星系特征是如何形成的之謎將開始解開 。