我们的银河系如何获得其螺旋形

长期以来困扰着科学家的一个问题是，具有长臂优雅螺旋形状的银河系是如何采用这种形式的。

大学空间研究协会今天宣布，对另一个星系的新观察正在阐明像我们这样的螺旋形星系如何获得其标志性形状。

根据平流层红外天文台(SOFIA)的研究，磁场在塑造这些星系方面发挥着重要作用。加州硅谷NASA艾姆斯研究中心SOFIA科学中心的大学空间研究协会科学家Enrique Lopez-Rodriguez博士说：“磁场是看不见的，但是它们可能会影响星系的演化。”“我们对重力如何影响银河结构有了很好的了解，但是我们才刚刚开始学习磁场的作用。”

螺旋星系中的磁场与整个星系中的旋臂对齐-跨越24,000光年。磁场与恒星形成的对准意味着产生星系螺旋形状的重力也正在压缩磁场。这种对齐方式支持了关于如何将臂压入其螺旋形状的领先理论，即“密度波理论”。

科学家测量了沿银河系旋臂NGC 1068或M77的磁场。字段显示为紧贴圆圈的流线。

M77星系位于Cetus星座中，距我们有4,700万光年。它的中心有一个超大质量的活跃黑洞，其质量是银河系中心黑洞的两倍。旋臂上充满灰尘，气体和强烈的恒星形成区域，称为星暴。

SOFIA的红外观测揭示了人眼无法做到的：紧紧跟随新生恒星的旋臂的磁场。这支持了有关如何将这些臂压入其标志性形状的领先理论，即“密度波理论”。它指出，臂中的灰尘，气体和星星没有像风扇上的叶片那样固定在适当的位置。取而代之的是，物料在重力作用下沿着臂移动，就像传送带上的物品一样。

磁场对准延伸到了巨大的臂的整个长度上-大约24,000光年。这暗示着产生星系螺旋形状的重力也在压缩其磁场，从而支持了密度波理论。研究结果发表在《天体物理学杂志》上。

洛佩兹-罗德里克斯(Lopez-Rodriquez)说：“这是我们第一次看到如此巨大的磁场与当前恒星在旋臂中对准。“拥有SOFIA这样的观察证据来支持理论总是令人兴奋的。”

众所周知，天体磁场很难观察到。SOFIA的最新仪器，高分辨率机载宽带Camera-Plus或HAWC +，使用远红外光观察天体尘埃，这些尘埃垂直于磁场线排列。根据这些结果，天文学家可以推断出原本不可见的磁场的形状和方向。远红外光提供有关磁场的关键信息，因为该信号不受其他机制的发射所污染，例如散射的可见光和高能粒子的辐射。SOFIA利用远红外光(特别是89微米波长)研究星系的能力揭示了其磁场的先前未知面。

为了了解磁场如何影响其他类型的星系(例如不规则形状的星系)的形成和演化，需要进一步的观测(例如来自SOFIA的观测)。

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