【宇宙科普】距離地球2500萬光年,拍攝到「鯨魚星系」光暈中的巨型磁繩

天空之城 2020/11/02 檢舉 我要評論

下圖這張「鯨魚星系」(NGC4631)圖像,是由美國國家科學基金會的Karl G.Jansky Very Large Array(VLA)拍攝,顯示出星系磁場「毛髮狀」細絲突出在星系圓盤的上方和下方。螺旋星系是在邊緣上看到,它的恒星圓盤顯示為粉紅色,用綠色和藍色表示細絲,延伸到圓盤之外,進入銀河系延伸的光暈。綠色表示磁場大致指向我們銀河系的細絲,藍色表示磁場指向遠方,其研究結果發表在《天文學與天體物理學》期刊上。

這種現象,隨著磁場方向的交替,以前從未在星系的暈中看到過。德國波恩Max-Planck射電天文學研究所的Marita Krause說:這是我們第一次清楚地探測到天文學家所說的:在螺旋星系光暈中遙遠的大規模相干磁場,磁力線在一千光年的距離上以相同方向排列,甚至看到改變方向的規律模式。

安大略省皇后大學的裘蒂絲·歐文(Judith Irwin)領導一個國際天文學家團隊參與了一個名為「鄰近星系中的連續暈」(Continuum Halos)項目--EVLA Survey(Chang-ES)。研究表明,這幅圖像顯示了一個大規模的相干磁場,該磁場由星系內的發電機作用產生;並以垂直於圓盤的巨大磁繩的形式向外旋轉。

這有點像盲人和大象,因為每次以不同的方式看待銀河系,我們對它的本質得出不同結論!然而,似乎有一種罕見的情況,一種關於磁性發電機的經典理論,稱為發電機,很好地預測了鯨魚星系的觀測結果,發電機模型在光暈中產生螺旋磁場,這些磁場是銀河系圓盤中正常旋臂的延續。科學家們正在繼續研究工作,以進一步完善他們對星系系完整磁性結構的理解。

這幅圖像是通過將多個觀測資料與VLA以不同配置排列的巨型碟形天線相結合而形成,以顯示星系系內的大型結構和更精細的細節。分析來自星系的自然發射無線電波,以揭示磁場,包括它們的方向。用於確定磁力線方向的技術,如這張圖片所示,現在可以用在這個星系和其他星系上,回答關於相干磁場在星系暈中是否常見以及它們的形狀是什麼的重要問題。

建立這樣的圖片可以回答一些重要問題,比如星系是如何獲得磁場的,以及是否所有這些磁場都是由發電機效應產生。這些星系暈場能否照亮所觀察到更大星系間磁場的神秘起源?「鯨魚星系」(NGC4631)距離地球2500萬光年,位於獵犬座,直徑約8萬光年,比我們的銀河系略小。是由著名英國天文學家威廉·赫歇爾爵士于1787年發現的。這張圖片還顯示了一個伴星NGC4627,一個小的橢圓星系,就在鯨魚星系」的上方。

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