ALMA侦测到有史以来最远的星系磁场

天文学家利用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）探测到一个遥远星系磁场，光经过 110 多亿年才到达地球，我们看到的是宇宙诞生 25 亿年时的样子，为了解银河系这类星系磁场如何形成提供重要线索。

遥远9io9星系磁场方向，9io9内尘埃颗粒某种程度与星系磁场对齐，会发出偏振光，表示光波会沿着偏好方向而非随机振荡。ALMA侦测到偏振讯号，天文学家可据此算出磁场方向，此图显示叠加在ALMA影像上的曲线。（Source：ALMA，下同）

宇宙中的许多天体都有磁场，无论是行星、恒星或是星系。研究人员表示我们银河系和其他星系都充满了磁场，横跨数万光年，尽管它们对于星系的演化至关重要，但我们对这些磁场的形成过程却知之甚少。目前还不清楚星系中的磁场在宇宙生命周期的早期是如何形成的，以及形成的速度有多快，因为到目前为止，天文学家只绘制了离我们较近星系的磁场。

利用ALMA在遥远星系发现一完全形成的磁场，结构与附近星系类似，比地球磁场弱约千倍，但范围超过16,000多光年。这项发现提供星系尺度磁场如何形成的新线索，宇宙历史早期观测到完全发展磁场，表示跨越整个星系的磁场可在生长中的年轻星系时期迅速形成。

红外线影像显示遥远的星系9io9，是一条绕着明亮附近星系弯曲的微红色弧线。附近明亮星系就像重力透镜，质量使周围时空弯曲，扭曲背景的9io9星系光线。此彩照由欧南天文台（ESO）在智利的可见光和红外巡天望远镜（VISTA）和夏威夷加法夏望远镜（CFHT）拍摄的红外线影像组合。

团队认为，早期宇宙强烈的恒星形成可能对加速磁场发展有作用。磁场反过来也会影响后代恒星形成过程，打开了解星系运作的新窗口，因磁场与形成新恒星的物质有关。

为了探测，团队在遥远星系9io9寻找尘埃颗粒发出的光。星系充满尘埃颗粒，有磁场时这些颗粒会对齐，且发光会偏振，表示光波会沿着偏好方向前进而非随机振荡。

当ALMA侦测到并绘制星系9io9的偏振讯号时，首次证实非常遥远的星系有磁场，天文学家可据此讯号算出磁场方向。研究员表示任何望远镜都无法做到这点，希望透过这次和未来观测，解开基本星系特征如何形成的谜团。成果发表于《Nature》期刊。