距离地球2500万光年，拍摄到“鲸鱼星系”光晕中的巨型磁绳

下图这张“鲸鱼星系”（NGC4631）图像，是由美国国家科学基金会的Karl G.Jansky Very Large Array(VLA)拍摄，显示出星系磁场“毛发状”细丝突出在星系圆盘的上方和下方。螺旋星系是在边缘上看到，它的恒星圆盘显示为粉红色，用绿色和蓝色表示细丝，延伸到圆盘之外，进入银河系延伸的光晕。绿色表示磁场大致指向我们银河系的细丝，蓝色表示磁场指向远方，其研究结果发表在《天文学与天体物理学》期刊上。

这种现象，随着磁场方向的交替，以前从未在星系的晕中看到过。德国波恩Max-Planck射电天文学研究所的Marita Krause说：这是我们第一次清楚地探测到天文学家所说的：在螺旋星系光晕中遥远的大规模相干磁场，磁力线在一千光年的距离上以相同方向排列，甚至看到改变方向的规律模式。

安大略省皇后大学的朱迪思·欧文(Judith Irwin)领导一个国际天文学家团队参与了一个名为“邻近星系中的连续晕”(Continuum Halos)项目--EVLA Survey(Chang-ES)。研究表明，这幅图像显示了一个大规模的相干磁场，该磁场由星系内的发电机作用产生；并以垂直于圆盘的巨大磁绳的形式向外旋转。

这有点像盲人和大象，因为每次以不同的方式看待银河系，我们对它的本质得出不同结论！然而，似乎有一种罕见的情况，一种关于磁性发电机的经典理论，称为发电机，很好地预测了鲸鱼星系的观测结果，发电机模型在光晕中产生螺旋磁场，这些磁场是银河系圆盘中正常旋臂的延续。科学家们正在继续研究工作，以进一步完善他们对星系系完整磁性结构的理解。

这幅图像是通过将多个观测数据与VLA以不同配置排列的巨型碟形天线相结合而形成，以显示星系系内的大型结构和更精细的细节。分析来自星系的自然发射无线电波，以揭示磁场，包括它们的方向。用于确定磁力线方向的技术，如这张图片所示，现在可以用在这个星系和其他星系上，回答关于相干磁场在星系晕中是否常见以及它们的形状是什么的重要问题。

建立这样的图片可以回答一些重要问题，比如星系是如何获得磁场的，以及是否所有这些磁场都是由发电机效应产生。这些星系晕场能否照亮所观察到更大星系间磁场的神秘起源？“鲸鱼星系”（NGC4631）距离地球2500万光年，位于猎犬座，直径约8万光年，比我们的银河系略小。是由著名英国天文学家威廉·赫歇尔爵士于1787年发现的。这张图片还显示了一个伴星NGC4627，一个小的椭圆星系，就在鲸鱼星系”的上方。

博科园｜研究/来自：美国国家射电天文台

参考期刊《arXiv》《天文学与天体物理学》

Cite: arXiv:1910.07590

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