像我們的銀河系這樣的螺旋星系可能具有廣闊的磁場。關(guān)于它們的形成有各種各樣的理論，但是到目前為止，這個(gè)過程還沒有被很好地理解。一個(gè)國際研究小組現(xiàn)已根據(jù)射電天文觀測，詳細(xì)分析了銀河系NGC 4217的磁場，并發(fā)現(xiàn)了未知的磁場結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)表明，恒星形成和恒星爆炸(所謂的超新星)是造成可見結(jié)構(gòu)的原因。

波鴻魯爾大學(xué)的葉琳娜·斯坦(Yelena Stein)博士，斯特拉斯堡天文學(xué)中心和馬克斯·普朗克射電天文學(xué)所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組與美國和加拿大同事一起在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的報(bào)告，于2020年7月21日在線發(fā)布。

所分析的數(shù)據(jù)已編入“附近星系中的連續(xù)光暈”項(xiàng)目，該項(xiàng)目利用無線電波測量了35個(gè)星系。“銀河NGC 4217讓我們特別感興趣，”葉琳娜·斯坦恩解釋說。葉琳娜·斯坦因曾在拉爾夫·于爾根·迪特瑪教授的帶領(lǐng)下在波鴻魯爾大學(xué)天文學(xué)系主持研究，目前在斯特拉斯堡天文學(xué)中心工作。NGC 4217與銀河系類似，并且距大熊座大約只有6,700萬光年，這意味著離它很近。因此，研究人員希望將他們的一些發(fā)現(xiàn)成功地轉(zhuǎn)移到我們的家庭銀河系中。

磁場和恒星形成的起源

在評估NGC 4217的數(shù)據(jù)時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)了幾種非凡的結(jié)構(gòu)。該星系具有X形磁場結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在其他星系中也觀察到，從星系盤向外延伸得很遠(yuǎn)，即超過20,000光年。

除X形外，研究小組還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)和兩個(gè)大氣泡結(jié)構(gòu)，也稱為超級氣泡。后者起源于許多大質(zhì)量恒星爆炸為超新星的地方，也來自形成恒星的恒星，在此過程中會(huì)發(fā)出恒星風(fēng)。因此，研究人員懷疑這些現(xiàn)象之間存在聯(lián)系。

該研究的作者之一，波恩射電天文學(xué)MPI的Rainer Beck博士指出：“令人著迷的是，每當(dāng)使用無線電極化測量時(shí)，我們都會(huì)在每個(gè)星系中發(fā)現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象。” “在NGC 4217中，它是巨大的磁性氣泡和螺旋磁場，它向上盤旋進(jìn)入星系的光暈。”

分析還揭示了整個(gè)銀河系磁場中的大環(huán)結(jié)構(gòu)。Yelena Stein解釋說：“這是從未見過的。” “我們懷疑這些結(jié)構(gòu)是由恒星形成引起的，因?yàn)樵谶@些點(diǎn)上，物質(zhì)是向外噴射的。”

該圖顯示了磁場結(jié)構(gòu)

為了進(jìn)行分析，研究人員結(jié)合了不同的方法，使他們能夠沿視線和垂直方向可視化銀河的有序和混沌磁場。結(jié)果是結(jié)構(gòu)的全面圖像。

為了優(yōu)化結(jié)果，Yelena Stein將通過射電天文學(xué)評估的數(shù)據(jù)與在可見光范圍內(nèi)拍攝的NGC 4217圖像相結(jié)合。該圖像可從網(wǎng)站上下載。斯坦因強(qiáng)調(diào)說：“可視化數(shù)據(jù)對我很重要。” “因?yàn)榭紤]星系時(shí)，磁場并不是想到的第一件事，盡管它們可能是巨大的并顯示出獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。圖像應(yīng)該將磁場更多地轉(zhuǎn)移到焦點(diǎn)上。”