(节选)
中国科学院国家天文台韩金林研究员在《2007科学发展报告》发表文章,对有关银河系磁场的研究进行了深入浅出的介绍。
文章开篇指出,太阳是银河系中千亿颗恒星之一。银河系是我们在宇宙中的家园。人类对银河系的了解还非常初步。我们化了十几年时间研究银河系磁场,使人类对银河系磁场从局域认知发展到整体结构图象。然而,科学是无止境的。探索银河系磁场的结构细节和确定各种参数的进一步工作真正努力进行之中。
文章简要介绍了银河系磁场的四种探测方法,它们是:星光偏振;塞曼分裂;河外背景射电源的法拉第旋率;以及银河系内脉冲星的法拉第旋率。
文章进而分析了我们的机遇。文章指出,“我们的机遇是,近十几年发现的远距离暗弱脉冲星发现的数目在逐步增加,这些脉冲星是无价之宝,虽然因为暗弱而很难观测,需要使用目前国际上最大的射电望远镜和最好的接收机和偏振计才能测量它们的法拉第旋率,但它们提供前所未有的、也是唯一的测量银河系大范围磁场的办法。利用脉冲星的法拉第旋率和色散数据不仅可以得到星际磁场的强度还可以测磁场方向。测量这些远距离暗弱脉冲星的法拉第旋率对于揭示银河系整体磁场结构是极为重要的。”文章认为,银河系磁场的知识已经由先前的局域认知终于发展到现在的整体图像。
文章最后对天文学家将来的工作进行了展望:“虽然目前我们对银河系磁场的认识比过去大大进步了,但还有很多问题值得研究和进一步探索。我们还需要观测几千甚至几万颗射电源的法拉第效应,刻画“法拉第天空”,以更加深刻理解银河系晕的磁场详细结构,做出银河系的在天空各个方向的法拉第旋率的贡献。这样,我们可以更好地扣除银河系的射电辐射对宇宙微波背景测量的贡献。我们还需要对尚未测量的1000颗暗弱脉冲星“探针”进行偏振观测,得到它们法拉第旋率,以更精致的测量银河系盘的磁场。我们也正在对银河系的银道面进行6厘米波段的偏振巡天,直接测量银河系盘中与视线方向垂直的磁场分量。这些工作,需要耐心和技巧,需要大的射电望远镜和优良的终端设备,需要国际合作和自己孜孜工作的团队。我们正在组织这样的课题,希望几年之后我们在国际上奠定不可动摇的学术地位。”(摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2007科学发展报告》)
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