銀河系人馬座旋臂磁場結構新發現:2026年最新射電觀測揭示複雜磁場逆轉現象

作者: Uliana S.

天文學家已發現 Milky Way 隱藏的磁性骨架。顯示 Sagittarius 的 Milky Way 銀河系之反向磁場的圖示。

2026年初最新的射電天文觀測資料,為銀河系隱藏的磁場架構提供了詳盡的藍圖。這些磁力線在星際氣體的動力學以及恆星形成過程中扮演著至關重要的角色,是理解星系演化的基礎。卡加利大學(University of Calgary)的喬-安恩·布朗(Jo-Anne Brown)博士指出,若缺乏這股磁場力量,銀河系將會在自身重力的作用下不可避免地發生塌縮。

這項由卡加利大學物理與天文學系教授布朗博士領導的研究,於2026年1月在《天體物理學雜誌》(The Astrophysical Journal)及《天體物理學雜誌增刊》(The Astrophysical Journal Supplement Series)發表了兩篇學術論文。研究團隊利用位於卑詩省的自治領射電天體物理台(DRAO)的多頻段射電望遠鏡進行觀測,該設施隸屬於加拿大國家研究委員會。透過對北天天空在350至1030 MHz頻率範圍內的掃描,研究人員為「全球磁離子介質調查」(GMIMS)項目收集了關鍵數據,旨在繪製完整的銀河系磁場圖。

為了從重疊的信號中分離出有用資訊,科學家採用了「法拉第旋轉」(Faraday rotation)現象作為核心技術。這項效應最早由麥可·法拉第(Michael Faraday)於1845年發現,描述了無線電波穿過充滿磁場的電離氣體時,其極化平面會發生偏轉的現象。藉由追蹤這種偏移,天文學家能夠估算出沿著視線方向的磁場分量,成為描繪磁場結構的強大工具。

此次研究特別聚焦於銀河系最大的螺旋結構之一——人馬座旋臂(Sagittarius Arm)。觀測結果揭露了一個驚人的異常現象:該旋臂內的磁場方向與銀河系整體的磁場方向完全相反。布朗博士進一步解釋,若從上方俯瞰,銀河系的整體磁場呈順時針方向排列,然而人馬座旋臂內的磁場卻是逆時針旋轉。這項發現屬於「北天DRAO GMIMS調查」(DRAGONS)項目的一部分,首次在如此廣闊的尺度上展示了磁場結構的複雜性。

第二篇論文的第一作者麗貝卡·布斯(Rebecca Booth)提出了一種全新的三維模型,將這種磁場逆轉現象詮釋為從地球觀測時的對角線結構。這項研究提供了一套完整且經過精確校準的數據集,是加拿大對全球天文學界的重大貢獻。此外,調查顯示約55%的視線路徑展現出法拉第複雜性,這反映出銀河系磁場具有極高程度的非均勻性。

這項突破性的研究不僅深化了人類對銀河系磁場架構的認知,也為未來探索星系演化提供了關鍵數據。透過精密的射電觀測與三維建模技術,科學家正逐步揭開宇宙中這些隱形力量的神秘面紗,為星際物理學的研究開闢了新的視野。

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