科学家绘制宇宙的隐形力量,以全新的视角展示天空
2026年6月4日——上午1点,科学家们发布了有史以来最大的宇宙磁场详细地图,利用来自澳大利亚最强大的射电望远镜的数据来可视化这个可能帮助管理整个宇宙结构的隐藏力量。该项目为宇宙最后的奥秘之一提供了关键的见解:这些巨大的磁结构如何影响星系的形成、恒星的诞生、放射性“太空天气”的呼啸以及我们家银河系的生命周期。新地图名为SPICE-RACS,以蓝色和红色显示宇宙中的磁场。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)/ Alex Cherney / Sam Moorfield,首席作者、在西澳大利亚SKA天文台工作的CSIRO科学家Alec Thomson博士表示:“这为我们提供了前所未有的宇宙磁场全景。”他表示:“我们可以看到比以往任何时候都更远的地方,并且能够以10倍的细节看到银河系。”星际磁场可能与引力一样对空间的结构至关重要,影响物质在空间中的流动,塑造我们所知道的宇宙的演化。磁场的生成是由于电荷运动——例如,电子在导线中的流动。以地球核心中电导率高的熔融金属为例,它产生了巨大的磁场,保护地球免受空间辐射和太阳耀斑的影响。没有它,我们的气氛将被宇宙风剥离,我们的星球将和火星一样荒凉。在过去几十年中,我们逐渐理解到,磁场也由星系的旋转和超新星的爆炸产生。SKA-Low委任科学家Alec Thomson博士SKAO。这为在整个宇宙中形成一个复杂的磁网贡献了力量。宇宙中约99.9%的可见物质量是等离子体,或者说是带电气体,能够被磁力引导和操控。“这就是为什么磁场对这些物质在宇宙中和星系内的流动产生如此强大影响的原因,”Thomson表示。宇宙的大规模模拟显示,星系并不是随意漂浮在空间中,而是聚集在由细丝连接的团块中,形成看起来像大脑的神经元或纠缠的红背蜘蛛网的图像。计算机模拟展示了宇宙的“宇宙网络”。磁力在宇宙结构中可能扮演着关键角色。Volker Springel和处女座财团,《自然》,435: 629,2005年。引力在这种结构中起着主要作用,但磁力也可能是另一个关键的架构师。磁场还通过一个因素减缓新恒星的形成,作为引力的阻力,帮助将气体和尘埃聚集在一起。磁场也支撑电磁星际风从恒星涌向太空的方式。Thomson和他的合著者们已公开发布了地图数据,以便其他人可以利用这些数据进一步探索这些现象。新的地图是利用来自CSIRO ASKAP射电望远镜的数据制作的,这望远镜位于珀斯以东北750公里处。从遥远的星系传向地球的光线在经过磁场时会发生扭曲。科学家们处理了望远镜捕获的数据,以准确推断光波在到达地球的途中如何扭曲。通过倒推,研究人员能够确定并绘制出磁场。项目团队产生的科学图像展示了这些磁场在地球上看起来的样子。“红色区域是磁场指向我们,蓝色区域是磁场背离我们,”Thomson说。地图还显示了来自附近星系(称为麦哲伦云)的磁场。SKA天文台的首席科学家和新研究的合著者Naomi McClure-Griffiths教授,正在仔细研究磁场如何影响这些邻近星系与银河系的相互作用。这位天体物理学家还热衷于研究磁场如何影响“星系吞并”,即星系从较小星系中抽取气体以作为形成新恒星的原材料的过程。与我们的夜空叠加的地图。红色区域表示磁场指向我们,蓝色区域表示磁场背离我们。Alec Thomson等人银河系的磁场与它想要“吞噬”的星系可能会排斥彼此,减缓这种喂养过程,帮助维持星系的生存。McClure-Griffiths表示:“如果这个过程被磁场减缓,那么它将对我们银河系的生命周期产生影响。”研究人员希望他们的绘图数据能加速对宇宙形成和结构的基本发现——以及空间如何首次成为一个磁性领域。初始数据称为快速ASKAP连续调查(RACS)。
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