我們對地球的磁場概念都非常熟悉,許多人可能還記得在學校裡進行的鐵屑和長條磁鐵實驗,以揭示它們的磁場。然而,在宇宙中也具有磁場,但測量它們相當棘手。天文學家已經開發出一種方法,利用星際塵埃的偏振光來測量銀河系的磁場,因為塵埃會受磁場影響而排列成與磁場方向大致相同。然而,這個方法只能測得到視線方向上的磁場加總,也就是平面化投影到天球上的磁場方向,無法得到銀河系真正立體的磁場方向結構。
最近,PASIPHAE研究團隊發表了一幅銀河系內廣角範圍的3D磁場圖,約4平方度,揭示了銀河系內某一區域的完整磁場結構。研究團隊測量了超過1,500顆恆星的偏振光,涵蓋的天空區域不超過15倍滿月的大小。再經由Gaia任務的資料比對與計算,將磁場的方向抽絲剝繭「一層層」的繪製出來。Gaia任務是由歐洲太空總署執行的一項太空望遠鏡任務,旨在建立一幅地球附近極其精確的三維地圖。Gaia測量了超過十億顆恆星的距離,並對它們的運動、亮度、溫度和組成進行測量。

圖說:從地球往宇宙觀察的磁場圖。左圖為全天空的2D磁場圖,中間圖為涵蓋此次研究區域的放大,右圖為天文學家首次繪製出銀河系內廣角範圍的3D磁場圖,約4平方度,黑線條即為磁場方向。
在宇宙中,磁場可以調節恆星形成,塑造著銀河的結構,並導引星際介質如何流動。這是天文學家第一次繪製出廣角範圍的3D磁場圖,未來期望有更精細及大範圍的立體磁場資料,以對於我們銀河系內的天文物理有更多的瞭解。
(編輯/段皓元)
資料來源:Pelgrims et al. 2024
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