星際與星系際介質
星際磁場
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磁性可不只屬於冰箱貼和指南針——有一片廣袤、輕紗般的磁場貫穿整個星系,在恒星之間的氣體與塵埃中穿行交織。以日常標準衡量它很微弱,但它綿延數萬光年,悄然塑造著星際介質中發生的許多事情。
銀河系磁場弱得出奇——只有幾微高斯,約為把便條吸在你冰箱上的那塊磁鐵強度的十萬分之一。但它充滿了極其巨大的體積,而稀薄的星際氣體又如此稀疏,以致連這般溫柔的磁場都能把它推來推去。磁場之所以錨定在氣體上,是因為氣體部分被電離了:帶電粒子不易穿越磁力線,於是磁場與氣體一同運動,就像被凍結進介質裡的絲線。天文學家通過觀察磁場如何讓穿過排列整齊的塵埃顆粒的星光偏振,以及它如何扭轉來自遙遠源的射電波,來繪製磁場。
磁場雖弱,卻確實在做實事。它引導宇宙射線螺旋前進的路徑,通過增添磁壓幫助氣體抵抗重力,還能因阻礙雲的收縮而減慢它們塌縮成恒星的過程。它甚至幫助引導銀盤上下那些巨大的氣體外流。一個常被忽略的微妙之處是:磁場的重要性並不來自它的強度,而來自它的持久與廣布——一種在各處、跨越巨大距離與漫長時間始終作用的微弱力量,累加起來便成為星系生命中的一個主角。
星際介質中的塵埃顆粒往往像小小的指南針那樣沿磁場排列,並使穿過它們的星光偏振——讓天文學家得以在全天讀出那原本不可見的銀河系磁場的方向。
排列整齊的塵埃顆粒使星光偏振,揭示出磁場的方向。
銀河系磁場比冰箱磁鐵弱十萬倍,卻依然重要,因為它充滿整個星系,並攫住那稀薄、部分電離的氣體。在天文的距離與時間尺度上,僅憑強度難以判斷其重要性。
又稱
另見