研究人员证实了有史以来最远的星系磁场探测

降法讲顾

这张图片显示了遥远的9io9星系的磁场方向，当宇宙只有其当前年龄的20%时，这是有史以来对星系磁场的最远探测。观测是用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行的，欧洲南方天文台是该阵列的合作伙伴。9109内的尘埃颗粒在某种程度上与星系的磁场对齐，因此它们发出偏振光，这意味着光波沿着一个优选的方向振荡，而不是随机的。ALMA探测到了这种极化信号，天文学家可以从中计算出磁场的方向，这里显示为重叠在ALMA图像上的曲线。9io9中磁性排列的尘埃发出的偏振光信号极其微弱，仅代表星系总亮度的百分之一，因此天文学家使用了大自然的一个聪明的技巧来帮助他们获得这一结果。这个团队得到了一个事实的帮助，即9109虽然离我们很远，但已经通过一种称为引力透镜的过程被放大了。当来自一个遥远星系的光，在这种情况下是9io9，看起来更亮和扭曲，因为它被前景中一个非常大的物体的引力弯曲了。鸣谢:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/J. Geach等人。

（）据ESO：利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)，天文学家探测到了一个星系的磁场，这个星系如此遥远，以至于它的光花了超过110亿年才到达我们这里:我们看到的是宇宙只有25亿岁时的样子。这一结果为天文学家提供了重要的线索，让他们了解像我们银河系这样的星系的磁场是如何形成的。

宇宙中的许多天体，无论是行星、恒星还是星系，都有磁场。“许多人可能没有意识到我们整个星系和其他星系都有磁场，跨越数万光年，”英国赫特福德郡大学天体物理学教授詹姆斯·基奇说，他是今天发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者。

“我们实际上对这些场是如何形成的知之甚少，尽管它们对星系的演化非常重要，”美国斯坦福大学的研究员恩里克·洛佩斯·罗德里格兹补充道，他也参与了这项研究。目前还不清楚宇宙生命周期的早期，以及星系中磁场形成的速度，因为迄今为止天文学家只绘制了我们附近星系中的磁场。

现在，利用欧洲南方天文台(ESO)作为合作伙伴的ALMA，Geach和他的团队在一个遥远的星系中发现了一个完全形成的磁场，其结构类似于在附近星系中观察到的磁场。该磁场比地球磁场弱约1000倍，但延伸超过16000光年。

“这一发现为我们提供了星系级磁场如何形成的新线索，”吉奇解释道。在宇宙历史的早期观测到一个充分发展的磁场表明，当年轻星系仍在成长时，跨越整个星系的磁场可以迅速形成。

该团队认为，早期宇宙中密集的恒星形成可能在加速这些领域的发展中发挥了作用。此外，这些场可以反过来影响后代恒星的形成。合著者和ESO天文学家Rob Ivison说，这一发现打开了“一个了解星系内部工作的新窗口，因为磁场与形成新恒星的物质有关。”

为了进行这种探测，研究小组搜寻了遥远星系9109中尘埃颗粒发出的光。星系中充满了尘埃颗粒，当磁场存在时，这些颗粒往往会对齐，它们发出的光变得偏振。这意味着光波沿着一个优选的方向振荡，而不是随机的。当ALMA探测到并绘制出来自9io9的极化信号时，首次证实了在一个非常遥远的星系中存在磁场。

“没有其他望远镜能做到这一点，”吉奇说。希望通过这次和未来对遥远磁场的观测，这些基本的星系特征是如何形成的之谜将开始解开。