《自然》：中國科學家利用世界最大單口徑射電望遠鏡，探測到連貫的星際磁場

磁場是星際介質和恒星制造過程中必不可少的一部分，但它仍然是一個“秘密”。太空中磁場的秘密可以歸因于人們缺乏實驗性的探測。

雖然邁克爾-法拉第在19世紀初就在皇家學院的地下室用線圈探測磁和電之間的聯系，但今天的天文學家仍然無法在光年之外部署線圈。

中國科學院國家天文臺的一個國際團隊利用世界最大單口徑射電望遠鏡——五百米口徑球面射電望遠鏡（FAST），獲得了分子云L1544的精確磁場強度，L1544是一個準備形成恒星的星際介質區域。

該小組采用了HI窄自吸收（HINSA）技術，該技術是科學家在2003年基于阿雷西博射電望遠鏡的數據首次提出的。FAST的靈敏度幫助了對HINSA塞曼效應的清晰檢測。結果表明，這種分子云已經達到了超臨界狀態，即為爆發做好了準備，這比標準模型所預測的要早。

2003年，分子云的光譜被發現含有一種叫做HINSA的原子-氫特征，它是由氫原子通過與氫分子碰撞而冷卻產生的。由于這一探測是借助阿雷西博射電望遠鏡進行的，HINSA的塞曼效應被認為是對分子云中磁場的一個有希望的探測。

FAST的HINSA測量結果表明L1544的磁場強度約為4µGauss。對類星體（活躍的超大質量黑洞）吸收和羥基發射的綜合分析也揭示了整個冷中性介質、分子包層和致密核心的連貫的磁場結構，其方向和大小相似。

因此，從磁性亞臨界到超臨界的過渡發生在包層而不是核心，這與傳統的情況不同。

星際磁場如何消散以使云層坍縮，仍然是恒星形成中一個未解決的問題。長期以來，科學家所提出的主要解決方案是云核中的兩極擴散--中性粒子與等離子體的解耦。

HINSA塞曼效應所揭示的磁場的一致性意味著磁場的消散發生在分子包層的形成過程中，這可能是通過一種不同于雙極擴散的機制。

該研究論文題為"An early transition to magnetic supercriticality in star formation"，已發表在《自然》期刊上。

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

標簽： FAST 星際磁場