我們的星系在 130 多億年前形成,當時宇宙塵埃雲在自身引力的作用下坍縮,由此產生的熱量和壓力緩慢地將它們轉化為恆星和行星……或者類似的東西。銀河系起源故事的細節仍然模糊不清,研究這個古老的過程異常棘手。
但是,一份 新的銀河系中心地圖及其磁場為科學家提供了前所未有的詳細視角,讓他們瞭解驅動我們星系出現的力。世界各地的研究人員花費四年時間收集和組合望遠鏡資料,這些資料展示了銀河系中心 500 光年範圍內的星際塵埃如何與星系的磁場相互作用。* 該專案首席研究員、維拉諾瓦大學物理學家 David T. Chuss 表示,由此產生的地圖是第一個以如此清晰的解析度描繪該磁場的地圖。
Chuss 和他的團隊使用平流層紅外天文臺研究了太空塵埃,這是一個 NASA 望遠鏡,它在 45,000 英尺高空飛行的飛機上追蹤紅外光。磁場導致塵埃發出的光波以特定方式定向,使光具有一種稱為偏振的特性——因此測量偏振可以揭示附近的磁性。維拉諾瓦物理學家 Dylan Paré 和他的同事將望遠鏡的資料轉換為適合視覺表示的片段,當時還是本科生的 Kaitlyn Karpovich 使用其他望遠鏡關於塵埃溫度和色散的資料製作了彩色背景。
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顏色象徵著不同的粒子溫度:藍色和紫色分別表示冷塵埃和暖塵埃,黃色表示熱氣體。小的、漩渦狀的灰色線條代表磁場。“我仍然對磁場的複雜性感到震驚,”Chuss 說。“我經常盯著這張地圖看,但仍然總是注意到關於它的新事物。”
加州理工學院的天文學家 Roberta Paladini 說,研究銀河系塵埃可以闡明引力和磁力之間複雜的相互作用,幫助科學家研究塵埃云何時以及為何坍縮形成恆星。“當我們讓這兩種力保持平衡時,雲不會坍縮,”她說。“但在某個時候,引力總是會獲勝——而檢查磁場將有助於我們瞭解坍縮實際發生和恆星出現的時間。”
*編者注(2024 年 7 月 8 日):此句子在釋出後經過編輯,以更正對銀河系中心 500 光年範圍內塵埃的描述。
