(節選)
中國科學院國家天文臺韓金林研究員在《2007科學發展報告》發表文章,對有關銀河系磁場的研究進行了深入淺出的介紹。
文章開篇指出,太陽是銀河系中千億顆恒星之一。銀河系是我們在宇宙中的家園。人類對銀河系的了解還非常初步。我們化了十幾年時間研究銀河系磁場,使人類對銀河系磁場從局域認知發展到整體結構圖象。然而,科學是無止境的。探索銀河系磁場的結構細節和確定各種參數的進一步工作真正努力進行之中。
文章簡要介紹了銀河系磁場的四種探測方法,它們是:星光偏振;塞曼分裂;河外背景射電源的法拉第旋率;以及銀河系內脈沖星的法拉第旋率。
文章進而分析了我們的機遇。文章指出,“我們的機遇是,近十幾年發現的遠距離暗弱脈沖星發現的數目在逐步增加,這些脈沖星是無價之寶,雖然因為暗弱而很難觀測,需要使用目前國際上最大的射電望遠鏡和最好的接收機和偏振計才能測量它們的法拉第旋率,但它們提供前所未有的、也是唯一的測量銀河系大范圍磁場的辦法。利用脈沖星的法拉第旋率和色散數據不僅可以得到星際磁場的強度還可以測磁場方向。測量這些遠距離暗弱脈沖星的法拉第旋率對于揭示銀河系整體磁場結構是極為重要的。”文章認為,銀河系磁場的知識已經由先前的局域認知終于發展到現在的整體圖像。
文章最后對天文學家將來的工作進行了展望:“雖然目前我們對銀河系磁場的認識比過去大大進步了,但還有很多問題值得研究和進一步探索。我們還需要觀測幾千甚至幾萬顆射電源的法拉第效應,刻畫“法拉第天空”,以更加深刻理解銀河系暈的磁場詳細結構,做出銀河系的在天空各個方向的法拉第旋率的貢獻。這樣,我們可以更好地扣除銀河系的射電輻射對宇宙微波背景測量的貢獻。我們還需要對尚未測量的1000顆暗弱脈沖星“探針”進行偏振觀測,得到它們法拉第旋率,以更精致的測量銀河系盤的磁場。我們也正在對銀河系的銀道面進行6厘米波段的偏振巡天,直接測量銀河系盤中與視線方向垂直的磁場分量。這些工作,需要耐心和技巧,需要大的射電望遠鏡和優良的終端設備,需要國際合作和自己孜孜工作的團隊。我們正在組織這樣的課題,希望幾年之后我們在國際上奠定不可動搖的學術地位。”(摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2007科學發展報告》)
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