銀河系旋轉的氣體和塵埃盤產生了優美的旋臂，這些旋臂構成了星系中最活躍的恆星形成區域。現在，研究人員使用地球大氣層高空中的飛機載望遠鏡發現了一種機制，用於瞭解磁場如何在穿過這些旋臂的緻密纖維或“骨骼”中塑造恆星誕生。
這項新工作描述了星系尺度的磁場如何根據其方向和強度，既可以將物質從一個區域輸送到另一個區域，又可以阻止構成最稠密區域的塵埃和氣體在重力作用下坍縮。這些過程抑制了恆星的形成；如果沒有它們，我們看到的夜空會比今天亮得多。
2015 年基於地面的望遠鏡觀測證實了排列在銀河系旋臂上的氣體和塵埃骨骼的物理特性。但是研究人員並不知道磁場在較小尺度上的恆星形成活動中的確切作用。“我們知道骨骼的存在，但那時沒有辦法繪製其磁性結構的細節，”伍斯特州立大學和哈佛-史密森天體物理中心博士後研究員西蒙·庫德說。庫德在美國天文學會 2023 年冬季會議上介紹了這項新發現。
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對於這項工作，研究人員正在透過測量塵埃粒子的排列方式來確定這些磁場的精細尺度方向。具體來說，他們正在量化磁特性如何幫助保持巨型骨骼中的氣體和塵埃免於坍縮形成恆星。藉助從波音 747 載望遠鏡 SOFIA 在其最後幾年活動中的儀器獲得的資料，“我們可以觀察到整個星系恆星形成雲中的場結構，”庫德說。
該專案的一張骨骼圖顯示，在活躍恆星誕生的稠密區域，磁場往往垂直於骨骼的長度，而在其他地方則更平行。研究人員說，這可能意味著來自密度較低區域的平行場將物質輸送到密度較高的區域，在密度較高的區域，儘管有額外的恆星形成物質，場也足夠強，可以限制引力坍縮。他們還發現，沿著其他星系骨骼的磁場足夠強，可以抑制除最活躍區域以外的所有區域的恆星形成。
“我們已經知道整個星系都瀰漫著磁場。現在我們在最稠密的區域看到了這些場的結構，在這些區域，它們對恆星形成很敏感，”斯坦福大學卡弗裡粒子天體物理學和宇宙學研究所的河外天文學家恩裡克·洛佩茲-羅德里格斯說，他沒有參與這項研究。他補充說，最終，這將有助於理解引力與大規模磁場之間的平衡如何決定最小尺度上的恆星形成，無論是在其他星系還是在我們自己的星系中。