銀河系能量環:天文學家在銀河系光暈中發現了巨大的磁環

知新了了 2024-05-15 07:29:29

天體物理學家在銀河系的光暈中發現了巨大的磁環面,它影響著宇宙射線的傳播和星際空間的物理學。他們的研究基于大量的法拉第自轉數據,揭示了這些環狀星體在整個星系中延伸,證實了存在顯著的環狀磁場。

宇宙磁場的起源和演化是天文學和天體物理學研究前沿的一個長期未解決的問題,並已被許多大型世界級射電望遠鏡選擇爲重點研究領域之一,包括正在建設的平方公裏陣列(SKA)。幾十年來,確定銀河系中大規模的磁場結構一直是世界上許多天文學家面臨的主要挑戰。

磁環面的發現

在5月10日發表在《天體物理學雜志》上的一項新研究中,中國科學院國家天文台(NAOC)的徐鈞博士和韓金林教授發現了銀河系暈中巨大的磁環面,這是宇宙射線傳播的基礎,對星際介質中的物理過程和宇宙磁場的起源提供了至關重要的約束。

韓教授是該領域的領軍人物,他通過測量脈沖星的極化和法拉第效應的長期項目,確定了銀河盤螺旋臂上的磁場結構。1997年,他發現天空中宇宙射電源的法拉第效應與我們銀河系的坐標存在驚人的反對稱性,這表明銀河系暈中的磁場具有環面場結構,在銀河平面上下方向相反。

測量磁場的挑戰

然而,幾十年來,要確定這些環狀體的大小或磁場強度對天文學家來說一直是一項艱巨的任務。他們懷疑,射電源法拉第效應天空分布的反對稱,可能僅由太陽附近的星際介質産生,因爲脈沖星和一些距離太陽相當近的射電發射物體,顯示出與反對稱一致的法拉第效應。關鍵是要證明,巨大的銀河暈中的磁場是否在太陽附近有這樣的環形結構。

創新的研究方法

在本研究中,韓教授創新性地提出,可以通過對大量脈沖星的測量來計算太陽附近星際介質的法拉第旋轉,其中一些脈沖星是最近由500口徑球面射電望遠鏡(FAST)自己獲得的,然後可以減去背景宇宙源測量的貢獻。過去30年的所有法拉第旋轉測量數據均由徐博士收集。

通過數據分析,科學家們發現,銀河暈中介質引起的法拉第旋轉測量的反對稱性存在于整個天空中,從我們銀河系的中心到反中心,這意味著這種奇對稱的環面磁場具有巨大的規模,存在于距離銀河系中心6000光年到50000光年的半徑範圍內。

結論與影響

這項研究大大提高了我們對銀河系物理的理解,標志著宇宙磁場研究的一個裏程碑。

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知新了了

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