天文學家探測到最遙遠的磁場
天文學家們藉由110多億光年遠的觀測資料,測量出至今為止最遙遠的磁場,磁場源由一個稱為ASW0009io9(簡稱 9io9)的星系發出,透過分析這項資料,可以幫助天文學家瞭解宇宙早期在磁場範圍內的星系運動狀態。
磁場在宇宙中很常見,通常藉由導體的運動將動能轉化為磁能,即發電機效應,就如同地球磁場的生成應該是由地球內部的導電流體轉動產生的。銀河系的磁場也是以類似方式所產生,星系的旋轉同時也帶動內部的帶電氣體旋轉,這種運動維持著銀河系的磁場,但它的磁場強度比地球或太陽周圍弱得多,銀河系的磁場僅在25至60微高斯(微=10ᐨ⁶)之間,而地球磁場在0.5高斯(Gauss)左右。
目前天文學家並不曉得星系的磁場最初是如何形成的,它是由內而外或是由外而內產生的嗎?還是從更外層廣闊的宇宙繼承下來的嗎?又或者是星系中的物質產生磁場,接著以滲透的形式逐步漫延至星系中呢?9io9或許提供了我們一些線索。
9io9被一個前景質量放大亮度,因此天文學家能夠測量它光線的偏振,根據這項光線的分析,9io9的磁場與附近星系的磁場相似,強度大約在500微高斯或更低,這表示磁場在星系仍在成長時就迅速形成,這可能意味著磁場與新恆星的形成物質密切相關,研究團隊認為早期恆星的形成經常以極快的速度發生,此一結果會使星系磁場的生長及發展變快,此外,磁場也可以在那之後影響後續的恆星形成,這項發現為天文學家提供了一扇新的窗口瞭解星系的內部運作機制。
【圖:阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波陣列射電望遠鏡;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2023年9月6日出版的《自然》期刊;標題是:Polarized thermal emission from dust in a galaxy at redshift 2.6