長期以來困擾著科學(xué)家的一個問題是，具有長臂優(yōu)雅螺旋形狀的銀河系是如何采用這種形式的。

大學(xué)空間研究協(xié)會今天宣布，對另一個星系的新觀察正在闡明像我們這樣的螺旋形星系如何獲得其標(biāo)志性形狀。

根據(jù)平流層紅外天文臺(SOFIA)的研究，磁場在塑造這些星系方面發(fā)揮著重要作用。加州硅谷NASA艾姆斯研究中心SOFIA科學(xué)中心的大學(xué)空間研究協(xié)會科學(xué)家Enrique Lopez-Rodriguez博士說：“磁場是看不見的，但是它們可能會影響星系的演化。”“我們對重力如何影響銀河結(jié)構(gòu)有了很好的了解，但是我們才剛剛開始學(xué)習(xí)磁場的作用。”

螺旋星系中的磁場與整個星系中的旋臂對齊-跨越24,000光年。磁場與恒星形成的對準(zhǔn)意味著產(chǎn)生星系螺旋形狀的重力也正在壓縮磁場。這種對齊方式支持了關(guān)于如何將臂壓入其螺旋形狀的領(lǐng)先理論，即“密度波理論”。

科學(xué)家測量了沿銀河系旋臂NGC 1068或M77的磁場。字段顯示為緊貼圓圈的流線。

M77星系位于Cetus星座中，距我們有4,700萬光年。它的中心有一個超大質(zhì)量的活躍黑洞，其質(zhì)量是銀河系中心黑洞的兩倍。旋臂上充滿灰塵，氣體和強(qiáng)烈的恒星形成區(qū)域，稱為星暴。

SOFIA的紅外觀測揭示了人眼無法做到的：緊緊跟隨新生恒星的旋臂的磁場。這支持了有關(guān)如何將這些臂壓入其標(biāo)志性形狀的領(lǐng)先理論，即“密度波理論”。它指出，臂中的灰塵，氣體和星星沒有像風(fēng)扇上的葉片那樣固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。取而代之的是，物料在重力作用下沿著臂移動，就像傳送帶上的物品一樣?/p>

磁場對準(zhǔn)延伸到了巨大的臂的整個長度上-大約24,000光年。這暗示著產(chǎn)生星系螺旋形狀的重力也在壓縮其磁場，從而支持了密度波理論。研究結(jié)果發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。

洛佩茲-羅德里克斯(Lopez-Rodriquez)說：“這是我們第一次看到如此巨大的磁場與當(dāng)前恒星在旋臂中對準(zhǔn)。“擁有SOFIA這樣的觀察證據(jù)來支持理論總是令人興奮的。”

眾所周知，天體磁場很難觀察到。SOFIA的最新儀器，高分辨率機(jī)載寬帶Camera-Plus或HAWC +，使用遠(yuǎn)紅外光觀察天體塵埃，這些塵埃垂直于磁場線排列。根據(jù)這些結(jié)果，天文學(xué)家可以推斷出原本不可見的磁場的形狀和方向。遠(yuǎn)紅外光提供有關(guān)磁場的關(guān)鍵信息，因?yàn)樵撔盘柌皇芷渌麢C(jī)制的發(fā)射所污染，例如散射的可見光和高能粒子的輻射。SOFIA利用遠(yuǎn)紅外光(特別是89微米波長)研究星系的能力揭示了其磁場的先前未知面。

為了了解磁場如何影響其他類型的星系(例如不規(guī)則形狀的星系)的形成和演化，需要進(jìn)一步的觀測(例如來自SOFIA的觀測)。