银河系磁场的研究论文怎么写

我们知道，行星的磁场相当于其表面一层无形的保护膜，它可以保护行星不受恒星风粒子流的影响。地球也有自己的磁场，可以保护地球免受太阳风的侵袭。太阳风是太阳活动产生的高速粒子流，会破坏行星的大气层，进而影响到生命的发展进程，而地球的磁场正是起到了关键的作用！

太阳系除了地球以外，其它行星也或多或少有自己的磁场，但是火星的磁场几乎已经消失，使得这颗红色星球无时不刻没有”沐浴“在热烈的太阳风之下，生命存活的可能几乎不存在。而木星的磁场是地球的50-100倍，土星也有一个简单的具有对称形状的内在磁场，比地球的磁场微弱一点 ，土星的磁场是地球的17-34倍，其它行星也存在着大小不一的磁场。既然行星有磁场昂，那么太阳系甚至是银河系是否有磁场呢？答案是有的，银河系的磁场是什么样的呢？

银河系的磁场

你知道吗？研究表明其实银河系也有自己的磁场。但是与地球相比，它非常弱，甚至要弱几千倍。即便如此，科学家依然希望了解更多关于它的信息，因为它可以告诉我们关于恒星形成、宇宙射线和许多其他天体物理过程的信息。

不久前来自澳大利亚科廷大学和联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的一组天文学家一直在研究银河系的磁场，最后他们发表了最全面的银河系磁场三维测量目录。该团队与欧洲无线电望远镜LOFAR(即低频阵列)合作。LOFAR的工作频率在250兆赫以下，它由许多天线组成，分布在欧洲1500公里的范围内，其核心在荷兰。该小组汇集了迄今为止最大的关于磁场强度和脉冲星方向的目录。有了这些数据，他们就能计算出银河系的磁场强度随着距离螺旋臂所在的星系平面的距离而减弱的关键证据。

银河系磁场的测量

据科学家表示，他们使用脉冲星来有效地探测星系的三维磁场。脉冲星分布在整个银河系，银河系中介入的物质会影响它们的无线电波发射。换句话说，我们星系中脉冲星和我们之间的自由电子和磁场会影响脉冲星发出的无线电波。

当脉冲星的无线电波在星系中传播时，由于其间的自由电子，它们会受到一种叫做弥散效应的影响。这意味着高频无线电波比低频无线电波到达得更早。这两者之间的差异被科学家称为“色散测量”或DM。DM的值可以告诉科学家在我们和脉冲星之间有多少自由电子。如果DM值更高，那就意味着脉冲星离我们更远，或者星际介质的密度更大。

当然，这只是测量银河系磁场的因素之一，另一个测量方法涉及到电子密度和星际介质的磁场。我们知道脉冲星的辐射通常是极化的，当偏振光穿过带有磁场的等离子体时，旋转平面就会旋转。这被称为法拉第旋转或法拉第效应。射电望远镜可以测量这种旋转，这种测量方法被称为法拉第旋转测量(RM)，它可以告诉我们自由电子的数量和平行视线的磁场强度。绝对RM越大，意味着更多的电子数目或更强的场强，而这是由于距离或朝向星系平面的更大距离造成的。

通过测量之后，科学家有了这些数据，现在研究人员就可以通过旋转测量值除以色散测量值，估算出银河系对星表中每颗脉冲星的平均磁场强度。这些大量脉冲星的测量数据使我们能够以三维方式重建银河系电子密度和磁场结构的地图。

那么，有人会问将银河系的磁场结构绘制成3D图像有什么好处呢？

我们知道，银河系的磁场影响着各种不同强度和距离尺度的天体物理演化过程，而磁场决定了宇宙射线的路径。因此，当天文学家研究一个遥远的宇宙射线源时，比如一个活动星系核(AGN)，了解磁场的强度可以帮助他们理解他们的研究对象。

同样地，星系的磁场也在恒星形成中起作用。虽然这种原理还没有被完全理解，但磁场的强度可能会影响分子云的演化。科学家表示，在更小的尺度上，磁场在恒星形成过程中起着关键作用，分子云中的磁场太弱或太强，可能会阻止云坍缩成恒星系统，3D磁场演化结构可以帮助科学家更加多方位地了解磁场在恒星演化过程起到的作用。

据了解，科学家利用澳大利亚的默奇森·怀德菲尔德阵列来绘制南部天空的磁场，并对北部天空中137颗脉冲星进行了观测，结果将现有RM测量的平均精度提高了20倍，他们还表示，总的来说，这项研究所得出低频数据提供了有关银河系磁场三维结构的宝贵信息。

目前世界上最大的射电望远镜目前正处于计划阶段。它被称为平方公里阵列(SKA)，将在澳大利亚和南非建造。它的接收站将从其中心核心向外延伸3000公里。它巨大的体积和接收器之间的距离将为我们提供天文学中最高分辨率的图像。科学家表示未来的工作将集中于利用SKA望远镜进行科学研究，该望远镜目前正进入计划阶段的最后阶段。SKA的出现将彻底将帮助我们绘制一份详细的银河系结构地图，彻底改变我们对银河系的理解，尤其是它的磁场，届时银河系的磁场将无处藏身！

它的作用就是可以帮助我们进行科学研究；还可能跟许多星球形成的原因有关系，帮我们搞清楚其中的奥妙；星球星系的运动路径就是由磁场所决定的；还可以让我们了解到黑洞是如何产生的。

磁场可以理解为一个能量区域，并没有实质存在的原子或分子，但毫无疑问，磁场是客观存在的。磁体周围存在磁场，地球也有地磁场。磁场可以作为磁体之间的相互作用的一种媒介，可以让磁体远距离发生相互作用，或排斥，或吸引。磁场与电场是相互转化的，线圈切割磁力线可以产生电流，这是发电机的工作原理。而通电的线圈也可以产生磁场，通过磁场的吸引和排斥左右，让缠绕了线圈的转子产生运动，这是电动机的工作原理。