銀河系磁場結構的最新研究

宇宙磁場起源和演化一直是天文學前線研究的長期未解之謎，雖然仍不知道磁場如何產生，但天文學家確信銀河系有既有磁場結構。然銀河系大尺度磁場結構，數十年來一直是許多天文學家的重大挑戰。最近新研究揭示銀河系銀暈巨大的環狀磁場結構，對宇宙射線的傳播至關重要，且為星際介質物理過程提供重要約束。

以前研究，透過長期測量銀河系脈衝星的偏振和法拉第效應，確定銀河盤旋臂的磁場結構，電波觀測也發現法拉第效應在銀河盤面上下方向相反的對稱性，證明銀河系銀暈的磁場有環狀結構，且銀河盤面上下的磁場方向相反，確定銀河系磁場結構強度，也是數十年來天文學家的艱巨任務。天文學家懷疑電波觀測看到的法拉第效應的相反對稱性，可能僅由太陽附近星際介質產生，關鍵在證明銀河系廣大銀暈的磁場在太陽附近之外是否有這種環狀結構。

團隊花近30年收集電波測量數據，透過測量大量脈衝星觀測算出星際介質法拉第旋轉，並校正剔除背景宇宙源，部分數據是由中國500公尺口徑電波望遠鏡FAST提供。最後團隊發現銀河系銀暈介質引起的法拉第旋轉反向對稱性遍布整個天空，從銀河系中心到外圍，代表大尺度對稱性的環狀磁場在銀河系中心6,000~50,000光年半徑範圍內。這項研究提供銀河系物理新理解，且是宇宙磁場研究的里程碑。