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宇宙磁場的起源和演化是天體物理學(xué)中一個長期懸而未決的重大難題，是很多大射電望遠(yuǎn)鏡項目包括未來平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（SKA）在內(nèi)的立項優(yōu)先課題。世界各大射電望遠(yuǎn)鏡都在發(fā)展和提升偏振測量能力，希望在這個方向上發(fā)力。其中，測量銀河系的大尺度磁場結(jié)構(gòu)是一個相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的工作。韓金林研究員開拓了該研究領(lǐng)域，過去三十年一直深耕于銀河系磁場的研究。他通過觀測大批量脈沖星和河外射電源的法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，測量出銀河系盤區(qū)的的大尺度磁場結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)銀盤中的大尺度磁場的方向是沿著旋臂，并在旋臂之間翻轉(zhuǎn)。在銀暈區(qū)域，韓金林等人早在1997年就率先認(rèn)證出法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)在內(nèi)銀河天空具有反對稱的符號分布，說明了銀盤上下的銀暈里具有方向相反的環(huán)向磁場結(jié)構(gòu)。國際同行專家綜述評價該結(jié)果非常震撼，后續(xù)被更多數(shù)據(jù)證實，為國際天文界廣泛采納，成為銀河系磁場結(jié)構(gòu)模型的基本內(nèi)容，也被寫入多本國際經(jīng)典教科書。

金年会官方在线入口記者從中國科學(xué)院國家天文臺獲悉，近日，中國科學(xué)院國家天文臺徐鈞博士和韓金林研究員通過分析銀河系內(nèi)的脈沖星和銀河系外的射電源法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)分布數(shù)據(jù)，揭示了銀河系的暈中有一個巨大的磁環(huán)結(jié)構(gòu)。這對宇宙線粒子的傳播、星系氣體的動力學(xué)和宇宙磁場演化等研究領(lǐng)域提供了至關(guān)重要的觀測結(jié)果。該成果發(fā)表在國際科學(xué)期刊近日《天體物理學(xué)報》上。

韓金林創(chuàng)新性提出將太陽附近的脈沖星法拉第旋率測量值作為本地星際介質(zhì)的貢獻(xiàn)從河外射電源法拉第效應(yīng)天空分布的數(shù)值中扣除，這樣就可以得到巨大銀暈的法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)分布。徐鈞博士收集了所有相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時也憑借中國天眼FAST測量了很多暗弱脈沖星。他們按照這個想法處理完數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，全部天空的平均法拉第效應(yīng)呈現(xiàn)出對銀道坐標(biāo)的反對稱分布，并且反對稱分布不再局限于內(nèi)銀河區(qū)域，而是充滿全部天空，從銀河系中心區(qū)域一直延伸到其相反的方向。這個更加震撼的結(jié)果說明銀暈中的磁環(huán)從離銀河系中心6千光年一直延伸到5萬光年（太陽大約在3萬光年）。太陽附近的局部區(qū)域的星際介質(zhì)顯然是巨大的磁環(huán)的一部分，其基本性質(zhì)和表征與大磁環(huán)基本一致，但因為深入銀盤而使其效應(yīng)表現(xiàn)得更強(qiáng)。

然而，關(guān)于銀暈磁環(huán)結(jié)構(gòu)的大小和強(qiáng)度二十多年來一直難以測量。因為靠近太陽的銀暈區(qū)域的脈沖星和其他天體也表現(xiàn)出法拉第效應(yīng)的反對稱分布，國際上一些學(xué)者揣測法拉第反對稱天空是否由太陽附近銀河系局部區(qū)域的星際介質(zhì)主導(dǎo)產(chǎn)生的。那么，這個磁環(huán)究竟是在整個銀暈中存在，還是僅僅在局部區(qū)域產(chǎn)生？銀暈磁環(huán)的強(qiáng)度和大小究竟如何？