作者：文/虞子期
包含螺旋星系在内的一切星系都围绕着质量中心旋转
世界究竟有多大？关于这样的一个问题或许任何人都无法给出精确答案。而在构成世界的根本组成部分中，由很多尘土和恒星系所构成的作业体系星系也数以亿计。这些置身于世界布景空间中的星系，就像是无边大海中的一座座由暗物质、恒星、尘土和气体所组成的奥秘岛屿，这大约便是星系的另一个姓名“世界岛”的由来吧。
图示方位为狮子座大约一度视场规模之内区域，该天区散布着较为稀有的三重星系。
当然，星系也和世界中其他咱们比较了解的星体相同，为了更好地将这些数量巨大的星系差异开来更好地进行研讨，科学家们相同也会根据其不同的特征将其进行分类。比方，承载恒星数量到达上兆颗的椭圆星系、恒星数量仅为几千万颗的矮星系，以及跟咱们银河系相似的螺旋星系。
当然，不论这些星系具有怎样的外观特征、含有多少组成物质，以及存在哪些其他相互效果，它们都无一例外地围绕着所谓的质量中心进行旋转。尽管，介于现在人类对星系的组成部分已比较了解，但关于各类星系的详细演化过程仍然存在不少疑问。比方，像螺旋星系这样具有显着悬臂特征的星系，咱们并不清楚它是如安在经过时刻的长河之后获得了如此美丽的外观形状。尤其是星系中咱们看不见的磁场，究竟在其构成过程中起到了怎样的效果。
无形磁场是否与螺旋星系的构成有关？
到现在，科学家们在世界中发现的大部分星系其实都是螺旋星系。并且，它们占有了人类探测到的星系总量的大约72%左右。而咱们日子的这个星球、甚至整个太阳系，其实都是螺旋星系之一银河系的组成部分。在此类星系中，咱们之所以看到亮堂反常的“螺旋臂”，其实都是恒星的劳绩。
而之所以将它们成为螺旋星系，则首要首要是因为这些星系盘内的螺旋总是呈对数延展。实际上，螺旋壁的方式是怎么构成的、甚至螺旋星系是怎么构成的，一向都困扰着世界各地的科学研讨人员。因为，按道理来说，坐落螺旋星系盘中的一切天体的作业速度，都应该会因为其于中心间隔的改变而发作显着的改变。
螺旋星系应该是世界中最上镜的星系类型，它们具有继续且生命周期满足长的螺旋臂。
而在这个作业的过程中，螺旋臂的曲率理应导致星系核球的环绕程度才对，但实际正如咱们现在所看到的这样，并非理论上应该演化成的形状。其实，在大约60亿年前，包含银河系在内的一切螺旋星系，它们都具有更古怪的形状，所以引发了关于星系磕碰和兼并事情的猜测。
客观而言，从天体物理学到星系演化范畴，关于螺旋星系是怎么具有自己的形状，一向是咱们重视度较高的研讨内容。螺旋星系标志性的螺旋特征，不只是代表了万千星光，更蕴藏着其构成该形状背面的物理原理。而在此之前，咱们总是将对此类星系的研讨，会集在了咱们自己地点的银河系。
实际上，在星系空间中散布着的事物，除了咱们咱们能够探测到的星体等组成部分之外，一起还存在着咱们无法看见的无形磁场。而现在，科学家们总算经过对银河系之外的螺旋星系进行研讨，了解到了无形磁场或许对此类星系构成所起到的效果。
磁场在螺旋星系的演化过程中扮演了重要人物
不同于咱们银河系状况较为安稳，在M77星系的悬臂上散布着许多地方，它们都正在快速构成很多恒星，科学家们将这样的现象称为星爆。可是，尽管咱们无法肉眼可见该星系磁力线的散布，但这一切都被人类先进的探测器了捕获了下来。终究，科学家们经过哈勃太空望远镜等仪器的协同作业，将拍摄到的X射线和星系可见光组成了用来研讨的重要图画。
在哈勃组成的M77星系图片中，蓝色线条暗示的便是星系中磁场线的掩盖特征。
尽管，任何星系中的磁力线都是很难观测到的。并且，在M77星系中还存在许多对研讨有严重搅扰的部分，这中心还包含了高能粒子辐射和可见光散射。可是，远红外线却让SOFIA的最新仪器有了自己的用武之地。研讨人员之所以能够分分出M77星系中磁场的散布状况，尤其是该螺旋星系中磁场的形状和方向信息，其实首要都得益于具有高分辨率机载相机的HAWC +的强壮功用。
图示信息为M77星系的色标、星暴环信息，其极化和磁场具有堆叠的特征。
比方，可充任偏振计人物的HAWC +，不只能对极化电磁能进行丈量和解说，其可视89微米波长的特别功能，甚至还能够观测到星系中的尘埃颗粒。尽管，在此之前，咱们对重力对星系的结构有哪些影响有了根本的认知，但关于磁场怎么效果于星系结构这样的一个问题来说，咱们的研讨才相当于刚刚开始。从研讨结果来看，M77中星系的磁力线一向延伸到了悬臂的止境，其横跨间隔到达了两万四千光年左右。
螺旋星系中的磁场散布，以及恒星诞生的区域高度对齐，这确实是研讨人员第一次观测到这样巨大的螺旋星系特征。与此一起，这项研讨结果成为了 “密度波理论”的实际根据，即：恒星其实并不能构成螺旋星系永久性的悬臂结构，密度波自身的可见部分实际上的意思便是悬臂，而恒星不过是进入了波罢了，螺旋臂和恒星其实是别离不同的存在。
以流线形状展现了M77星系中的磁场散布，其长度横跨了大约24000光年。
磁场怎么效果于螺旋星系构成的研讨目标M77
假如你也是一个资历的地理迷，便不会对螺旋星系M77星系（NGC 1068）感到生疏。正如前面所讲到的那样，科学家们此次研讨磁场对螺旋星系演化的影响，便是将该星系作为了研讨主体。这是一个与地球相距大约4700万光年的世界岛，因为其自身并不具有旋转的特性，所以，咱们就算是在可见光环境下也无法直接看到它的身影。
为了咱们对这个星系有更直观的知道，咱们无妨将其与咱们更了解的银河系进行比较：银河系的半径值大约是五万三千光年，而M77星系则具有大约八万五千光年半径值；尽管，坐落银河系的恒星数量大约是2500亿到4000亿颗，可是，M77星系所具有的恒星数量更是多达3000亿颗左右。
与此一起，M77星系不只有活泼的银河核结构，并且还存在着一个到达Sgr A *（坐落咱们银河系中心的黑洞）两倍巨细的超大质量黑洞。确实，科学家们此次的研讨结果，只触及到了螺旋星系这样的单个悬臂星系。而世界中存在的星系类型并不局限于这一种形状，比方，其他类型的星系、甚至空间中存在的一些具有不规则结构的物体。
在之后的时刻里，科学家们还需要花更多的时刻，来研讨这些物体的磁场线在其结构构成中所发挥的效果。但毫无疑问，研讨人员已然从这一次的研讨中，获取了“磁场结构怎么效果于星系构成”研讨的有效途径，并将把这些办法运用到更多的相关研讨傍边。所以，咱们有理由信任：只要在等候必定的时刻，人类便能够将世界中不相同星系结构的构成与星系中磁场散布之间的联系研讨清楚。
