《自然》：中国科学家利用世界最大单口径射电望远镜，探测到连贯的星际磁场

磁场是星际介质和恒星制造过程中必不可少的一部分，但它仍然是一个“秘密”。太空中磁场的秘密可以归因于人们缺乏实验性的探测。

虽然迈克尔-法拉第在19世纪初就在皇家学院的地下室用线圈探测磁和电之间的联系，但今天的天文学家仍然无法在光年之外部署线圈。

中国科学院国家天文台的一个国际团队利用世界最大单口径射电望远镜——五百米口径球面射电望远镜（FAST），获得了分子云L1544的精确磁场强度，L1544是一个准备形成恒星的星际介质区域。

该小组采用了HI窄自吸收（HINSA）技术，该技术是科学家在2003年基于阿雷西博射电望远镜的数据首次提出的。FAST的灵敏度帮助了对HINSA塞曼效应的清晰检测。结果表明，这种分子云已经达到了超临界状态，即为爆发做好了准备，这比标准模型所预测的要早。

2003年，分子云的光谱被发现含有一种叫做HINSA的原子-氢特征，它是由氢原子通过与氢分子碰撞而冷却产生的。由于这一探测是借助阿雷西博射电望远镜进行的，HINSA的塞曼效应被认为是对分子云中磁场的一个有希望的探测。

FAST的HINSA测量结果表明L1544的磁场强度约为4µGauss。对类星体（活跃的超大质量黑洞）吸收和羟基发射的综合分析也揭示了整个冷中性介质、分子包层和致密核心的连贯的磁场结构，其方向和大小相似。

因此，从磁性亚临界到超临界的过渡发生在包层而不是核心，这与传统的情况不同。

星际磁场如何消散以使云层坍缩，仍然是恒星形成中一个未解决的问题。长期以来，科学家所提出的主要解决方案是云核中的两极扩散--中性粒子与等离子体的解耦。

HINSA塞曼效应所揭示的磁场的一致性意味着磁场的消散发生在分子包层的形成过程中，这可能是通过一种不同于双极扩散的机制。

该研究论文题为"An early transition to magnetic supercriticality in star formation"，已发表在《自然》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04159-x