在星系中，磁场可以延伸至少 1,000 光年。并且，借助当今一些最强大的射电望远镜，天文学家正试图理解这些庞大的磁场是如何形成的，以及它们如何影响它们所在的星系。
现在，一个天文学家团队已经能够分辨出距离地球数百万光年之外的螺旋星系 NGC 4631（或称“鲸鱼星系”）盘面外延伸的磁场的复杂三维结构。该团队发现，这些磁场呈现出交替方向的复杂模式——这是在星系中前所未见的。因此，随着研究人员使用他们的技术研究更多星系，他们希望能解开这些磁场如何塑造星系演化的奥秘。
研究人员在期刊 Astronomy & Astrophysics 上发表了他们的发现，并在 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 上讨论了潜在的解释。
绘制磁场图
这项发现源于一个研究螺旋星系无线电信号的项目。这些螺旋星系从地球的角度看是侧视的。对于这些星系，天文学家可以更容易地将发生在星系盘面之外、被包围的充满气体的“晕”中的情况区分开来。
利用新墨西哥州射电望远镜“甚大阵列”的观测数据，天文学家测量了来自 NGC 4631 星系晕的无线电辐射的特性。从过去的观测中，他们已经知道存在着从星系盘面延伸到该星系晕的大尺度磁场。
但通过新的数据，他们能够看到这些磁场在多个维度上的指向。他们的测量结果显示，从地球的视角来看，这些磁场沿着天空的平面方向交替地指向星系盘面的内外。另一项测量表明，沿着我们与星系视线的方向，这些磁场也交替地指向地球的靠近和远离。
解开谜团
现在，天文学家们正在构建一个关于磁场作用的整体图景。尽管团队尚未完全达成共识，但他们有一些理论，涉及到与星系盘面中螺旋臂相关的螺旋磁场，以解释他们看到的复杂模式。
研究人员表示，这些模式可能是星系通过带电物质（称为等离子体）的运动产生这些磁场的证据。
最终，研究人员希望研究星系晕中磁场的结构，以了解这些磁场是如何形成的，它们如何与星系间空间中的磁场相互作用，以及这些磁场如何影响星系随时间的演变。
“（研究）磁场是一个前沿领域，”加拿大曼尼托巴大学天文学家、该团队成员 Jayanne English 说。“我们想知道它们为什么存在，它们如何存在，然后它们在星系的形成、结构和演化中扮演什么角色。”
