我們銀河系磁場的3D第一瞥
作者:綜合 來源:焦點(diǎn) 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-12-10 08:21:42 評(píng)論數(shù):
天空中的測量區(qū)域。左圖：歐空局的磁場普朗克衛(wèi)星以低分辨率拍攝的塵埃發(fā)射的偏振輝光的全景圖。這種發(fā)射是第瞥遮蔽我們對(duì)早期宇宙的看法的塵埃面紗。中間：向調(diào)查區(qū)域放大地圖。河系右圖：調(diào)查區(qū)域的磁場特寫。每一個(gè)黑色片段對(duì)應(yīng)于單個(gè)恒星的第瞥測量偏振。分段的河系方向映射該區(qū)域中磁場的相應(yīng)方向。來源：uux.cn天文學(xué)與天體物理學(xué)（2024）。磁場DOI:10.1051/004-6361/202349015
（神秘的第瞥地球uux.cn）據(jù)天體物理研究所：由于新的尖端技術(shù)和最先進(jìn)的設(shè)施，天文學(xué)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代，河系在這個(gè)時(shí)代，磁場人們終于可以了解天空的第瞥深度。我們的河系宇宙家園銀河系的成分——恒星、氣體、磁場磁場——終于可以用3D繪制出來了。第瞥
恒星之間的空間是骯臟的。里面充滿了細(xì)小的灰塵顆粒，其中大部分的大小與香煙的煙霧相似。這些粒子不是球形的，因此它們的長軸傾向于與任何局部星系磁場對(duì)齊。這些塵埃顆粒還發(fā)出與宇宙微波背景（大爆炸的“灰燼”）頻率相同的偏振光，從而污染了我們對(duì)宇宙生命中最早時(shí)刻的看法。
它們也會(huì)吸收一些穿過它們的星光，就像寶麗來濾光器一樣，在出射光的偏振上留下關(guān)于它們所處磁場的信息。偏振是光線的一種特性，它指示光線的特征方向，始終垂直于光在空間中傳播的方向。
磁場對(duì)我們星系的進(jìn)化、調(diào)節(jié)新恒星的形成、塑造星系結(jié)構(gòu)以及將氣流轉(zhuǎn)化為比歐洲核子研究中心更強(qiáng)大的宇宙加速器都非常重要。
星光的偏振是關(guān)鍵：它掌握著銀河系至關(guān)重要的磁場信息，是幫助我們清理早期宇宙視野的“塵埃布”——只要我們能觀察到足夠多的星光，并對(duì)其進(jìn)行深入研究，以提取其攜帶的所有信息就好了。
這正是PASIPHAE調(diào)查的范圍，這是FORTH天體物理研究所（IA-FORTH）與希臘克里特大學(xué)、印度IUCAA、南非天文臺(tái)、美國加州理工學(xué)院和挪威奧斯陸大學(xué)之間的國際合作。PASIPHAE的目標(biāo)是測量天空大部分地區(qū)數(shù)百萬顆恒星的偏振?，F(xiàn)在，我們可以第一眼看到這一雄心勃勃的努力的能力。
由Vincent Pelgrims博士（曾任IA-FORTH的PASIPHAE博士后學(xué)者，現(xiàn)為比利時(shí)ULB大學(xué)間高能研究所的Marie Curie研究員）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組利用其前身儀器RoboPol偏振儀在過去10年中在希臘Skinakas天文臺(tái)運(yùn)行的觀測結(jié)果，證明了PASIPHAE數(shù)據(jù)和重建技術(shù)的威力。
科學(xué)家們測量了天空中近15倍于滿月面積的1500多顆恒星的偏振，并將其與歐空局的蓋亞衛(wèi)星為每顆恒星測量的距離以及他們開發(fā)的復(fù)雜算法相結(jié)合，以前所未有的分辨率繪制了天空中該方向的磁場圖。
Pelgrims博士說：“這是第一次以如此精細(xì)的分辨率在三維重建如此大體積的星系磁場。”?！拔覀?cè)阢y河系的這個(gè)區(qū)域發(fā)現(xiàn)了幾團(tuán)塵埃云，我們首次能夠確定它們的距離——長達(dá)數(shù)千光年——以及它們的偏振特性，揭示了滲透到這些云中的磁場。”
該團(tuán)隊(duì)今天（4月23日）在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志上發(fā)布了第一張高分辨率的銀河系磁場斷層圖。
浮雕圖案顯示了磁場的結(jié)構(gòu)，顏色顯示了在三維繪制的星系星際云中的塵埃數(shù)量。白色的部分描繪了為實(shí)現(xiàn)這一映射而觀測到的恒星。來源：uux.cn天文學(xué)與天體物理學(xué)（2024）。DOI:10.1051/004-6361/202349015
克里特大學(xué)的Vasiliki Pavlidou教授和IA-FORTH附屬學(xué)院以及該出版物的合著者表示：“這代表著銀河系及其磁場三維測繪的偉大成就?！薄！般y河系磁場的結(jié)構(gòu)目前還沒有得到很好的約束。
“這阻礙了幾個(gè)研究領(lǐng)域的進(jìn)展，如超高能宇宙線的研究。這種3D測繪在與銀河磁場相關(guān)的所有領(lǐng)域都有巨大的突破潛力。”
“在我們的論文中，我們只觸及了未來可能性的表面，”同樣來自克里特大學(xué)和IA-FORTH附屬學(xué)院的Konstantinos Tassis教授說，他是該出版物的合著者和PASIPHAE項(xiàng)目的首席研究員。
“想象一下這樣一張地圖——但適用于大部分天空。在WALOPs專用儀器的幫助下，這張星系磁場的3D圖譜將在未來幾年成為現(xiàn)實(shí)，WALOPs將于今年開始繪制天空中恒星的偏振圖?！?