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太空奇蹟:宇宙中的螺旋星系究竟如何被塑造?

我們的銀河系擁有一個優雅的螺旋形狀,長長的旋臂中充滿了恆星及行星,但它究竟是如何形成的?這一直困擾著科學家們。直至最近,科學家從另一個星系的最新觀測中發現,螺旋形星系的形成隱秘著一段不為人知的秘密。

太空奇蹟:宇宙中的螺旋星系究竟如何被塑造?

磁場沿著巨大的旋臂的整個長度排列ーー直徑2。4萬光年

根據同溫層紅外線天文臺的研究,磁場在形成這些星系中起著重要的作用。科學家測量了被稱為ngc1068或m77的星系旋臂磁場。Ngc1086或 m77的磁場顯示為哈勃太空望遠鏡拍攝的星系影象上的流線(ngc1086或 m77的磁場顯示為可見光和 x 射線合成哈勃空間望遠鏡、核光譜陣列和史隆數位巡天上的流線)。磁場沿著巨大的旋臂排列ーー直徑2。4萬光年(0。8千帕秒)ーー這意味著創造星系形狀的引力也在壓縮它的磁場。這支援了螺旋臂是被迫形成其標誌性形狀的這一理論,即所謂的“密度波理論” 索菲亞天文臺利用遠紅外光(89微米)研究了銀河系,揭示了其磁場的方方面面,這是之前利用可見光和射電望遠鏡無法探測到的。

太空奇蹟:宇宙中的螺旋星系究竟如何被塑造?

位於4700萬光年之外的鯨魚座星系

M77星系位於4700萬光年之外的鯨魚座星系。它的中心有一個超大質量的活躍黑洞,質量是我們銀河系中心的黑洞的兩倍。鯨魚座星系的旋臂充滿了塵埃、氣體和被稱為星爆的強烈恆星。索菲亞的紅外線觀測揭示了人類肉眼無法看到的東西:?緊緊跟隨新生恆星填充的旋臂磁場。 這支援了關於這些臂是如何被迫形成其標誌性形狀的主要理論——密度波理論。該理論指出星系中的塵埃、氣體和恆星並不像風扇上的葉片那樣固定在一個地方。相反,當重力壓縮它時,物質就像傳送帶上的物品一樣,會沿著臂部移動。鯨魚座星系磁場排列延伸到整個臂部,直徑大約24000光年。這意味著創造星系螺旋形狀的引力也在壓縮它的磁場,這與密度波理論十分吻合,該研究結果已經發表在《天文物理期刊》上。

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索菲亞移動天文臺

眾所周知,天體磁場很難觀測。索菲亞天文臺配備了最新的儀器,高解析度機載寬頻照相機,該相機能利用遠紅外線來觀察天體塵埃顆粒,他依靠遠紅外光提供關於磁場的關鍵資訊。索菲亞利用遠紅外光(特別是89微米波長的遠紅外光)研究銀河系的能力,揭示了銀河系磁場以前未知的面貌。研究發現鯨魚座星系的塵埃顆粒垂直於磁場線排列。根據這些結果,天文學家可以推斷出不可見的磁場的形狀和方向,當然,這只是初步研究。要了解磁場是如何影響其他型別星系的形成和演化的,還需要進一步的觀察。(知識點:索菲亞同溫層紅外線天文臺是一架經過改裝的波音747sp 噴氣式飛機,可以搭載直徑為106英寸的望遠鏡,這是美國國家航空航天局和德國航天中心德國航空太空中心的一個聯合專案)