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在NGC 4217星系发现新的宇宙磁场结构

像我们的银河系这样的螺旋星系可以拥有广阔的磁场。关于它们的形成有各种各样的理论,但到目前为止,这一过程还没有被很好地理解。一个国际研究小组根据射电天文观测,详细分析了类银河系星系NGC 4217的磁场,并发现了未知的磁场结构。这些数据表明,恒星形成和恒星爆炸,即所谓的超新星,是造成可见结构的原因。

由波红鲁尔大学、斯特拉斯堡天文中心、波恩马克斯·普朗克射电天文研究所的叶连娜·斯坦博士领导的团队,以及美国和加拿大的同事,在2020年7月21日在线发布的《天文与天体物理学》杂志上发表了他们的报告。

所分析的数据已经在“邻近星系的连续光晕”项目中进行了汇编,该项目利用无线电波对35个星系进行了测量。“我们对NGC 4217星系特别感兴趣,”叶莲娜·斯坦解释道,她是波红鲁尔大学天文学系主任,在拉尔夫-尤尔根·德特马尔教授的指导下开始这项研究的,她目前在斯特拉斯堡天文学家中心工作。NGC 4217与银河系相似,只有6700万光年远,这意味着相对接近它,位于大熊座。因此,研究人员希望能够成功地将他们的一些发现转移到我们的星系。

磁场和恒星形成的起源

在评估NGC 4217的数据时,研究人员发现了几个显著的结构。该星系有一个x形磁场结构,在其他星系中也可以观察到,它从星系盘向外延伸,超过20,000光年。

除了x形,研究小组还发现了一个螺旋结构和两个大气泡结构,也被称为超级气泡。后者产生于许多大质量恒星爆炸成为超新星的地方,但也是在这个过程中释放恒星风的恒星形成的地方。因此,研究人员怀疑这些现象之间存在联系。

这项研究的作者之一、波恩MPI射电天文学的Rainer Beck博士指出:“每当我们使用无线电极化测量时,我们都会在每个星系中发现意想不到的现象,这是很有趣的。”“在NGC 4217,它是巨大的磁气泡和螺旋磁场,螺旋向上进入星系晕。”

分析还揭示了整个星系磁场中的大环结构。“这是以前从未观察到的,”叶莲娜·斯坦解释说。“我们怀疑这些结构是由恒星形成造成的,因为在这些点上物质被向外喷射。”

图像显示磁场结构

为了进行分析,研究人员结合了不同的方法,使他们能够沿着视线和垂直于它的星系的有序和混沌磁场可视化。结果是一个结构的综合图像。

为了优化结果,叶莲娜·斯坦将射电天文学评估的数据与可见光范围内拍摄的NGC 4217图像结合起来。该图像可在网站上下载。“可视化数据对我来说很重要,”斯坦强调。“因为当你想到星系时,磁场并不是你首先想到的,尽管它们可能非常巨大,呈现出独特的结构。这幅图像应该会使磁场更加聚焦。”

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