什么推动了雪茄星系中气体和灰尘的喷发？雪茄星系磁场怎么测量？

　　我们知道成千上万颗恒星的爆发正在推动一股强大的超级风，将物质吹向星系间空间。新的研究表明，磁场也有助于从雪茄星系中排出物质，雪茄星系是一个众所周知的恒星暴增星系的例子，具有独特的细长形状。

　　从哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜观察到的雪茄星系中的磁场显示为银河系可见光和红外合成图像上的线。来自炽热的新恒星的恒星风形成银河系超级风，它喷出热气羽（红色）和垂直于狭窄星系（白色）的巨大烟熏光晕（黄色/橙色）。研究人员使用平流层天文台的红外天文磁场数据和工具广泛用于研究太阳周围的物理学，以推断星系周围20,000光年的磁场强度。它们似乎无限期地延伸到银河系空间，就像太阳的太阳风一样，可能有助于解释气体和尘埃如何远离银河系。

　　美国宇航局红外平流层天文台(SOFIA)的发现有助于解释尘埃和气体如何从星系内部移动到星系间空间，为星系的形成提供了线索。这种物质富含碳和氧等支持生命的元素，是未来星系和恒星的基石。这项研究在美国天文学会的会议上发表。

　　SOFIA是美国国家航空航天局（NASA）与德国航空航天中心（DLR）的联合项目，此前曾研究过靠近雪茄星系核心的磁场方向，因为雪茄星系已被正式知晓。这次，研究小组使用了被广泛用于研究太阳周围物理学的工具，称为太阳物理学，以了解围绕银河系的磁场强度，其距离比以前大10倍。

　　“这是研究太阳的古老物理学，但对星系来说却是新事物。”位于硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心大学空间研究协会主任，即将发表的有关这项研究的论文的合著者琼·施梅尔兹说。“这有助于我们理解恒星和星系之间的空间是如何为未来的宇宙世代提供如此丰富的物质的。”

　　雪茄星系位于距离地球1200万光年的大熊座星系中，它正经历着异常高的恒星形成率，称为爆炸。恒星形成如此强烈，以至于产生了一种“超级风”，将物质吹出银河系。正如SOFIA先前使用称为高分辨率机载宽带摄像机或HAWC +的仪器所发现的那样，风将磁场拖曳到银河系核心附近，使其垂直于银河系平面超过2,000光年。

　　研究人员想了解磁场线是否会像太阳风中的磁环境那样无限期地延伸到银河系空间中，或者转向形成类似于在太阳活动区域中发现的类似日冕环的结构。他们计算出，银河系的磁场像太阳风一样向外延伸，从而使超风吹动的物质逃逸到星际空间中。

　　这些延伸的磁场可能有助于解释太空望远镜发现的气体和尘埃是如何远离银河系的。美国宇航局的斯皮策太空望远镜探测到银河系以外20，000光年处的尘埃物质，但不清楚为什么它在两个方向上都远离恒星，而不是在锥形射流中传播。

　　宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的博士后研究员，即将发表的论文的合著者乔丹·瓜拉·阿奎莱拉说：“磁场的作用可能像高速公路一样，为银河物质扩散到银河之间的空间创造了通道。”

　　除极少数情况外，无法直接测量日冕中的磁场。因此，大约50年前，科学家们开发了将太阳表面的磁场准确地外推到行星际空间的方法，这在太阳物理学中被称为势场外推法。研究小组利用SOFIA对中心磁场的现有观测，对这种方法进行了修改，以估算雪茄星系周围约25,000光年的磁场。

　　“我们无法轻易地在如此大的规模上测量磁场，但是我们可以使用日光物理学的这些工具进行推断。”位于埃姆斯的SOFIA大学空间研究协会科学家，研究的主要作者恩里克·洛佩兹·罗德里格斯说。“这种跨学科的新方法为我们提供了理解星爆星系所需的更大视角。”