银河系能量环：天文学家在银河系光晕中发现了巨大的磁环

天体物理学家在银河系的光晕中发现了巨大的磁环面，它影响着宇宙射线的传播和星际空间的物理学。他们的研究基于大量的法拉第自转数据，揭示了这些环状星体在整个星系中延伸，证实了存在显著的环状磁场。

宇宙磁场的起源和演化是天文学和天体物理学研究前沿的一个长期未解决的问题，并已被许多大型世界级射电望远镜选择为重点研究领域之一，包括正在建设的平方公里阵列（SKA）。几十年来，确定银河系中大规模的磁场结构一直是世界上许多天文学家面临的主要挑战。

磁环面的发现

在5月10日发表在《天体物理学杂志》上的一项新研究中，中国科学院国家天文台（NAOC）的徐钧博士和韩金林教授发现了银河系晕中巨大的磁环面，这是宇宙射线传播的基础，对星际介质中的物理过程和宇宙磁场的起源提供了至关重要的约束。

韩教授是该领域的领军人物，他通过测量脉冲星的极化和法拉第效应的长期项目，确定了银河盘螺旋臂上的磁场结构。1997年，他发现天空中宇宙射电源的法拉第效应与我们银河系的坐标存在惊人的反对称性，这表明银河系晕中的磁场具有环面场结构，在银河平面上下方向相反。

测量磁场的挑战

然而，几十年来，要确定这些环状体的大小或磁场强度对天文学家来说一直是一项艰巨的任务。他们怀疑，射电源法拉第效应天空分布的反对称，可能仅由太阳附近的星际介质产生，因为脉冲星和一些距离太阳相当近的射电发射物体，显示出与反对称一致的法拉第效应。关键是要证明，巨大的银河晕中的磁场是否在太阳附近有这样的环形结构。

创新的研究方法

在本研究中，韩教授创新性地提出，可以通过对大量脉冲星的测量来计算太阳附近星际介质的法拉第旋转，其中一些脉冲星是最近由500口径球面射电望远镜（FAST）自己获得的，然后可以减去背景宇宙源测量的贡献。过去30年的所有法拉第旋转测量数据均由徐博士收集。

通过数据分析，科学家们发现，银河晕中介质引起的法拉第旋转测量的反对称性存在于整个天空中，从我们银河系的中心到反中心，这意味着这种奇对称的环面磁场具有巨大的规模，存在于距离银河系中心6000光年到50000光年的半径范围内。

结论与影响

这项研究大大提高了我们对银河系物理的理解，标志着宇宙磁场研究的一个里程碑。

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