科技日报北京12月2日电 （记者刘霞）据物理学家组织网近日报道，一个国际科研团队借助位于澳大利亚的低频射电望远镜，对脉冲星进行观测，绘制出迄今最大银河系磁场三维结构，这也是目前最精确的低频测量结果。

尽管银河系磁场比地球磁场弱数千倍，但对于追踪宇宙射线的路径、恒星形成以及许多其他天体物理过程具有重要意义。然而，我们对银河系三维磁场的了解有限。磁场在银河系中分布极不均匀，且受星际介质、超新星遗迹等因素影响，传统单点测量难以构建全貌。此次研究利用脉冲星作为自然探针，通过测量其射电信号在传播过程中因法拉第旋转效应产生的偏振角度变化，推算出磁场强度和方向。

在最新研究中，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）和科廷大学以及来自欧洲、加拿大和南非的天文学家携手，使用脉冲星来探测银河系的磁场，并发布了迄今最精确的低频测量结果。低频射电观测的优势在于对磁场和自由电子密度变化极其敏感，能有效揭示银河系边缘与盘面垂直方向上的磁场结构。

该研究论文主要作者夏洛特·索比博士说：“我们使用脉冲星（快速旋转的中子星）有效探测了银河系的三维磁场。脉冲星散布于整个银河系，但银河系中的物质会影响脉冲星发射的无线电波。”具体而言，脉冲星发射的射电波在穿过电离气体和磁场区域时，其偏振面会发生旋转，旋转量（法拉第旋转量）正比于沿视线方向的磁场强度与自由电子密度的积分。通过分析大量脉冲星的多频观测数据，可以反演出三维磁场分布。

因此，该团队使用“国际低频阵列射电”（LOFAR）望远镜进行观测，得到了迄今最大的针对脉冲星进行的磁场强度和磁场方向的低频测量结果，并根据这一结果来估算银河系磁场强度如何随着距银道面距离的增加而减小。结果显示，银河系磁场在银盘内较强，随高度增加呈指数衰减，且磁场方向在银晕区域出现明显扭转，暗示存在大尺度环向磁场。

夏洛特说：“这表明我们可以使用下一代射电望远镜取得巨大成就。由于无法从地球上的某个地方观察到整个银河系，因此，我们现在正使用位于澳大利亚西部的默奇森宽场阵列观察南部天空中的脉冲星。”默奇森宽场阵列（MWA）是低频射电阵列，与LOFAR互补，共同覆盖南北天区。

LOFAR和MWA分别是平方公里阵列（SKA）低频部分的探路望远镜和前体望远镜，SKA是将于澳大利亚西部建造的世界最大的射电望远镜。这些望远镜将彻底改变我们对银河系乃至宇宙的了解。未来SKA将以其超高的灵敏度和角分辨率，提供更高精度的磁场测量，为研究宇宙射线传播、星际介质动力学和星系演化提供关键数据。

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