發現星系未知的大環磁場結構

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 23 日 19:04 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


磁場在許多星系活動過程扮演重要角色,但科學家還未能完全理解星系如何產生並維持如此大的磁場。一個研究團隊觀察 NGC 4217 星系,發現它的磁場除了常見的 X 形外,還有其他未知結構,懷疑可能是由恆星形成所引起。

銀河系這種螺旋星系可能擁有超乎想像的遼闊磁場,有關星系磁場形成的理論五花八門,但到目前為止還沒人確切理解磁場產生的機制。為了更了解螺旋星系磁場,由德國波鴻魯爾大學、斯特拉斯堡天文資料中心、馬克斯·普朗克電波天文研究所等機構組成的團隊,利用無線電波詳細觀測 NGC 4217 螺旋星系,希望在該星系觀察到的現象也可應用在銀河系身上。

然而團隊發現該星系磁場之複雜,居然還擁有未知的結構。NGC 4217 是一個側面面對地球視線方向的螺旋星系,距離地球約 6,000 萬光年,可能是鄰近更大星系 M106(NGC 4258)的伴星系,而研究團隊的觀測數據發現 NGC 4217 擁有在其他星系中也可見的 X 形磁場,自星系盤面向外延伸超過 20,000 光年。

除 X 形磁場外,研究小組還發現 1 個螺旋磁場結構和 2 個大氣泡結構,上述這些可見磁場結構的形成原因主要跟新生恆星、大質量恆星爆炸(超新星事件)吹出的恆星風有關。

然而每當使用電波極化測量時,科學家都會在每個星系中發現意想不到的現象,比如在 NGC 4217 星系中,研究人員結合不同方法,沿視線水平方向與垂直方向繪製各種有序與無序磁場圖像,結果發現一種未知的大環結構,由於這些點上的物質都向外噴射,因此研究人員懷疑這些結構也是由恆星形成所引起。

目前有一種稱為發電機理論的假說認為,銀河系磁場是由盤內等離子體的運動所產生,在看到新研究的圖像後,似乎能讓發電機理論更站穩地位,天文學家希望接下來能進一步觀察分析,以回答懸而未決的問題。新論文發表在《天文與天體物理學報》(Astronomy and Astrophysics)期刊。

(首圖來源:NRAO