

天文学家使用 阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA) 无线电望远镜 探测到了一个遥远星系的 磁场,这个星系距离地球如此之远,以至于其 光线花了 110 多亿年才到达这里。通过这架望远镜,我们看到这个星系时,它就像我们的宇宙只有 25 亿年历史时的样子。
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这些发现的详细信息刊载于 9 月 6 日在《自然》杂志上发表的一项 研究。终于看到这个宇宙的古老遗迹,可能会为天文学家提供一些关键线索,以了解像 银河系这样的星系磁场是如何形成的。磁场存在于宇宙中许多天文体中,从恒星到行星,再到星系。
“很多人可能不知道,我们整个银河系和其他星系都布满了磁场,跨越数万光年,”研究合著者、英国赫特福德大学天体物理学家詹姆斯·吉奇 (James Geach) 在一份声明中 说道。
目前尚不完全清楚在 我们宇宙的早期生命阶段,以及星系磁场形成的速度有多快。到目前为止,天文学家仅绘制了离我们较近的星系的磁场图。
“尽管磁场对星系的演化非常重要,但我们对它们的形成方式知之甚少,”研究合著者、斯坦福大学的银河系外天文学家恩里克·洛佩兹·罗德里格斯 (Enrique Lopez Rodriguez) 在一份声明中 说道。
在这项 新研究 中,该团队利用了 ALMA 和欧洲南方天文台 (ESO) 的数据,发现了一个遥远星系中完全形成的磁场。其结构与我们在附近星系中观察到的相似,尽管磁场强度约为地球磁场的 1000 倍,但其范围却超过 16,000 光年。
在宇宙早期就观测到一个完全形成的磁场,这表明跨越整个星系的磁场 形成速度可能相当快,即使在年轻星系仍在增长时也是如此。
据该团队称,宇宙早期激烈的恒星形成可能在加速磁场发展中起到了作用,并且这些磁场可能会影响后续世代恒星的最终形成。
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根据研究合著者、ESO 天文学家罗布·艾维森 (Rob Ivison) 的说法,这些新发现展示了星系的内部运作。“磁场与形成新恒星的物质有关,”艾维森在声明中 说道。
为了探测到这些光线,该团队搜寻了来自一个名为 9io9 的 遥远星系 中尘埃颗粒发出的光。当磁场存在时,星系中充满了尘埃,这些尘埃倾向于排列成群,它们 发出的光会变得偏振。发生这种情况时,光波会沿着一个优选方向振荡,而不是随机振荡。当 ALMA 探测并绘制出来自星系 9io9 的更强偏振信号时,它可能首次证实了在一个非常遥远的星系中存在磁场。
“没有其他望远镜能够做到这一点,”吉奇说。
该团队希望,凭借这项新发现和对遥远磁场进行的未来观测,天文学家将能更接近了解星系基本构成部分的形成过程。