橫跨整個星系的磁場形成速度可能比傳統(tǒng)理論預(yù)測的要快得多。通過研究星系形成過程中坍縮等離子體的行為，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種能加速磁場增長、使其超出標(biāo)準預(yù)期的機制。圖片來源：Shutterstock

星系磁場可能由坍縮的等離子體和湍流驅(qū)動而形成得異常迅速。

星系能多快形成延伸數(shù)千光年的有序磁場？傳統(tǒng)模型認為這個過程需要數(shù)十億年，但對真實星系的觀測表明時間線要快得多。

發(fā)表在《物理評論快報》上的一項研究為這種不匹配提供了一種可能的解決方案。研究人員提出，在星系形成過程中，等離子體云坍縮時能夠快速促進磁場的增長。

宇宙中大多數(shù)可見物質(zhì)以等離子體的形式存在，這種狀態(tài)會對重力、溫差和旋轉(zhuǎn)等力作出反應(yīng)。這些力會產(chǎn)生湍流，在這種條件下，發(fā)電機理論預(yù)測現(xiàn)有磁場會變得更強。這一理論仍是科學(xué)家用來解釋宇宙磁場起源的主要工具。

然而，發(fā)電機理論有其局限性，帕拉維說，她是國際理論科學(xué)中心（ICTS）的助理教授，也是這項研究的合著者。特別是，它難以解釋對具有數(shù)千光年范圍強磁場的年輕星系的觀測結(jié)果。

星系形成的新視角

這項研究探討了星系形成早期階段發(fā)電機過程可能會如何表現(xiàn)出不同的行為。它聚焦于電離氣體的坍縮云，這是星系形成的關(guān)鍵步驟。ICTS的研究生、該研究的主要作者Irshad表示：當(dāng)星系形成時，引力本身可以攪動等離子體，從而放大磁場。

通過分析方法，研究人員表明這種重力驅(qū)動的運動可以加速磁場的形成。他們的研究結(jié)果表明，這些磁場