《自然》：中国科学家利用世界最大单口径射电望远镜，探测到连贯的星际磁场

展全思梦 2025-11-04 22:07:24

原标题:自然:中国科学家使用世界上最大的单口径射电望远镜探测相干星际磁场。

磁场是星际介质和恒星制造过程中不可或缺的一部分，但它仍然是一个“秘密”。Tai 空磁场的秘密可以归结为缺乏实验探测。

虽然19世纪初，迈克尔·法拉第在皇家科学院的地下室里用线圈来探索磁和电之间的联系，但今天的天文学家仍然无法在几光年之外部署线圈。

中国科学院国家天文台的一个国际团队利用世界上最大的单孔径射电望远镜——500米球面射电望远镜(FAST)，获得了分子云L1544的精确磁场强度，这是一个准备形成恒星的星际介质区域。

该小组采用了HI窄自吸收(HINSA)技术，这是科学家根据阿雷西博射电望远镜的数据于2003年首次提出的。FAST的灵敏度有助于清晰检测HINSA塞曼效应。结果表明，分子云已经达到超临界状态，即已经为爆炸做好了准备，这比标准模型预测的要早。

2003年，分子云的光谱被发现包含一种被称为HINSA的原子-氢特征，这是由氢原子与氢分子碰撞冷却产生的。由于这种探测是通过阿雷西博射电望远镜进行的，HINSA的塞曼效应被认为是对分子云中磁场的一种有希望的探测。

FAST HINSA测量结果显示，L1544的磁场强度约为4高斯。对类星体(活性超大质量黑洞)吸收和羟基发射的综合分析，也揭示了整个冷中性介质、分子包层和致密核的相干磁场结构，方向和大小相似。

因此，磁亚临界到超临界的转变发生在包层而不是芯层，这与传统情况不同。

星际磁场如何消散到坍缩云仍然是恒星形成中未解决的问题。长期以来，科学家提出的主要解决方案是云核中的双极扩散——中性粒子与等离子体的解耦。

HINSA塞曼效应揭示的磁场一致性意味着磁场的耗散发生在分子包层形成过程中，这可能是通过一种不同于双极扩散的机制实现的。

题为“恒星形成过程中向磁性超物质的早期转变”的研究论文已经发表在《自然》杂志上。

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