银河系磁场

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银河系磁场( galactic magnetic field ),银河系(和其他星系)广阔的星际空间存在的非常弱而复杂的磁场系统。

银河系磁场.jpg

由星光偏振、宇宙线、银河背景射电辐射等可粗略估计银河系磁场的大小和方向,但比较准确的测定方法,主要是通过来自脉冲星和其他河外射电源辐射偏振面的旋转,即法拉第旋转,以及中性氢21厘米谱线的塞曼分裂。法拉第旋转测量得到的是辐射源和观测者之间的磁化等离子体的磁场的平均值;中性氢21厘米谱线的塞曼分裂测量得到的是视线方向的中性氢区(HI区)的磁场。银河系磁场分为有序的大尺度成分和无序的小尺度成分。有序成分由法拉第旋转测得,强度在太阳附近约为0.2纳特,在银心距4.5千秒差距(kpc)处约为0.6纳特。在太阳半径以外,磁场指向银河系旋转方向,在太阳半径以内约500秒差距处,磁场指向逆转,在银心距约5.5千秒差距处又再次逆转。无序成分由银河系同步辐射估计,强度从银心向外逐渐降低,在0.5倍太阳半径处约1纳特,在太阳半径处约0.6纳特,在2倍太阳半径处约0.3纳特。有证据表明,分子云中的磁场强度高于密度较低的星际空间,如21厘米辐射的偏振研究显示,猎户座B星云内磁场强度高达6纳特。大样本旋涡星系统计表明,其磁场强度平均约为1纳特。

银河系中广泛分布的脉冲星是探测银河系气体盘中大尺度磁场的唯一示踪天体。观测的脉冲星法拉第旋率统计显示,银河系中大尺度磁场的方向是沿着已知的4个旋臂的。在不同旋臂之间,磁场方向会系统地反向。图中圆圈、圆点、方块、方框等标记为脉冲量旋转量