ALMA探测到早期宇宙中星系的磁场
天文学家使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 检测到 9io9 中尘埃颗粒的线偏振热发射,这是一个强透镜、本质发光的星系,其恒星形成速度是红移 2.6 时银河系的 1,000 多倍,距大爆炸仅 25 亿年;这种偏振发射是由于尘埃颗粒与 9io9 局部磁场的排列而产生的。
磁场是星系演化的基础,在星际介质的天体物理学和恒星形成中发挥着关键作用。
大尺度有序磁场已经在我们的银河系和附近星系中被绘制出来,但尚不清楚这种结构在宇宙的早期形成。
“许多人可能不知道我们的整个星系和其他星系都充满了磁场,跨越数万光年,”赫特福德郡大学的詹姆斯·吉奇教授说。
斯坦福大学的恩里克·洛佩兹·罗德里格斯博士补充道:“实际上,我们对这些场是如何形成的知之甚少,尽管它们对于星系的演化至关重要。”
利用 ALMA 数据,天文学家在强透镜状发光星系 9io9 中发现了完全形成的磁场,其结构与在附近星系中观察到的类似。
该磁场比地球磁场弱约 1,000 倍,但范围超过 16,000 光年。
吉奇教授说:“这一发现为我们提供了关于银河尺度磁场如何形成的新线索。”
“在宇宙历史的早期观察到完全发展的磁场表明,跨越整个星系的磁场可以在年轻星系仍在生长时迅速形成。”
作者认为,早期宇宙中强烈的恒星形成可能在加速这些领域的发展方面发挥了作用。此外,这些场反过来又会影响后代恒星的形成方式。
“这一发现为了解星系内部运作打开了一扇新窗口,因为磁场与形成新恒星的物质有关,”欧洲南方天文台天文学家罗布·艾维森博士说。
为了进行这项探测,研究人员在 9io9 星系中寻找尘埃颗粒发出的光。
他们说:“星系中充满了尘埃颗粒,当存在磁场时,这些颗粒往往会对齐,并且它们发出的光会发生偏振。”
“这意味着光波沿着首选方向而不是随机振荡。”
“当 ALMA 检测到并绘制来自 9io9 的偏振信号时,首次证实了非常遥远的星系中存在磁场。”
研究结果发表在《自然》杂志上。
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