銀河系有自己的磁場(chǎng)。與地球相比，它極其脆弱;實(shí)際上弱了數(shù)千倍。但是天文學(xué)家想對(duì)它有更多的了解，因?yàn)樗梢愿嬖V我們有關(guān)恒星形成，宇宙射線以及許多其他天體物理過程的信息。

來自澳大利亞科廷大學(xué)和CSIRO(聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織)的一組天文學(xué)家正在研究銀河系的磁場(chǎng)，他們已經(jīng)出版了最全面的3D銀河系磁場(chǎng)測(cè)量目錄。

該論文的標(biāo)題為“使用LOFAR對(duì)脈沖星進(jìn)行低頻法拉第旋轉(zhuǎn)測(cè)量：探測(cè)3D銀河暈磁場(chǎng)。”該論文于2019年4月發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。主要作者是夏洛特·索比博士，科廷大學(xué)大學(xué)助理。該團(tuán)隊(duì)包括來自加拿大，歐洲和南非的科學(xué)家。

該團(tuán)隊(duì)與LOFAR或歐洲射電望遠(yuǎn)鏡低頻陣列合作。LOFAR工作于250 MHz以下的無線電頻率，由分布在歐洲1500公里區(qū)域的許多天線組成，其核心在荷蘭。

該團(tuán)隊(duì)組裝了迄今為止最大的磁場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖星方向目錄。有了這些數(shù)據(jù)，他們就能夠估計(jì)銀河系隨著距銀河系平面(旋臂所在的位置)的距離而減小的場(chǎng)強(qiáng)。

主要新聞作者索比(Sobey)在新聞稿中說：“我們使用脈沖星有效地探測(cè)了3-D中銀河系的磁場(chǎng)。脈沖星分布在整個(gè)銀河系中，銀河系中的中間物質(zhì)會(huì)影響它們的無線電波發(fā)射。”

脈沖星與我們之間的銀河中的自由電子和磁場(chǎng)會(huì)影響脈沖星發(fā)出的無線電波。她在接受Sobey博士的電子郵件采訪中告訴我們，“盡管需要校正這些影響以便研究脈沖星的信號(hào)，但它們對(duì)于提供有關(guān)我們銀河的信息確實(shí)很有用，否則我們將無法獲得這些信息。”當(dāng)脈沖星的無線電波穿過星系時(shí)，由于介入了自由電子，它們受到稱為彌散的影響。這意味著高頻無線電波比低頻無線電波更快到達(dá)。LOFAR的數(shù)據(jù)允許天文學(xué)家測(cè)量這種差異，稱為“色散測(cè)量”或DM。DM告訴天文學(xué)家我們和脈沖星之間有多少個(gè)自由電子。如果DM較高，則意味著脈沖星距離更遠(yuǎn)，或者星際介質(zhì)更密集。

那只是測(cè)量銀河系磁場(chǎng)的因素之一。另一個(gè)涉及電子密度和星際介質(zhì)的磁場(chǎng)。

脈沖星的發(fā)射通常是偏振的，當(dāng)偏振光在磁場(chǎng)中穿過等離子體時(shí)，旋轉(zhuǎn)平面旋轉(zhuǎn)。這稱為法拉第旋轉(zhuǎn)或法拉第效應(yīng)。射電望遠(yuǎn)鏡可以測(cè)量該旋轉(zhuǎn)，稱為法拉第旋轉(zhuǎn)測(cè)量(RM)。索比博士說：“這告訴我們自由電子的數(shù)量和平行于視線以及凈方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度。絕對(duì)RM越大，由于距離或距銀河系平面的距離越遠(yuǎn)，則意味著更多的電子和/或更大的場(chǎng)強(qiáng)。”

利用這些數(shù)據(jù)，研究人員隨后通過將旋轉(zhuǎn)測(cè)量值除以色散測(cè)量值，估算了目錄中銀河對(duì)每個(gè)脈沖星的平均磁場(chǎng)強(qiáng)度。這就是他們創(chuàng)建地圖的方式。每個(gè)脈沖星測(cè)量值都是地圖上的一個(gè)點(diǎn)。正如索比博士對(duì)《今日宇宙》說的那樣，“獲得大量脈沖星的這些測(cè)量值(具有距離測(cè)量值或估計(jì)值)使我們能夠重建3D的銀河電子密度和磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖。”