一个国际天文学家团队利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)，首次成功绘制了附近星系合并体Arp 220内部驱动强大星系风的磁场通道。观测显示，其快速的分子外流具有显著的磁性特征，这一发现有助于理解金属、尘埃和宇宙射线如何被输送至星系周围空间。

研究人员通过分析微小尘埃颗粒和气体分子与磁场的相互作用，绘制了Arp 220内部恒星形成核心及外流区域迄今最精细的磁力结构图。该成果为研究引力、恒星形成、黑洞活动与磁力在极端宇宙环境中的相互作用提供了新视角，相关论文已发表于《天体物理学杂志快报》。

Arp 220是一个超亮红外星系，由两个处于合并末期的旋涡星系构成。作为距离地球最近的同类天体，它被视为研究宇宙早期巨型尘埃星系的理想参照系。研究主要作者、南卡罗来纳大学副教授恩里克·洛佩兹-罗德里格斯表示：“我们使用ALMA测绘了这对星系中的磁场方向和强度。”观测负责人、空间科学研究所研究员Josep Miquel Girart补充道：“这揭示了Arp 220尘埃包裹的核心与分子外流的新细节，包括首次通过偏振的CO分子谱线探测到外流气体本身携带着有序的磁场。”

对Arp 220西部核心的观测显示，一个近乎垂直的磁场与速度高达每秒约500公里的双极分子外流并行，形成了一条向星系外延伸的磁性传输通道。研究团队利用ALMA在全偏振模式下，以约0.24角秒的高分辨率同时测量了尘埃连续谱偏振与CO谱线偏振，从而重构出磁场三维几何结构。

结合气体质量、湍流和外流速度的数据，团队估算了外流瓣中的磁场强度，发现其介于1至10毫高斯之间，比银河系平均磁场强数百至数千倍。在东部星系核，ALMA观测到螺旋状磁场贯穿于尘埃盘与旋臂结构，表明有序磁结构可在星系合并晚期持续存在。两个星系核之间还探测到一条高偏振的尘埃通道，可能正在输送物质与磁通量。

洛佩兹-罗德里格斯指出：“Arp 220是研究引力、恒星形成、强烈星风与强磁场如何共同作用并影响星系演化的关键目标。”由于Arp 220与早期宇宙中极端星暴星系相似，这些结果表明强有序磁场可能普遍存在于高红移星系中，并对恒星形成调节与物质循环起到重要作用。

ALMA的观测证实磁场是驱动Arp 220星系外流的关键机制。星系风中强大且有序的磁场如同引导通道，将富含金属与尘埃的物质输送至星系周围的气体晕中。这些物质可能参与下一代恒星与星系的形成与演化。

随着观测设备向更遥远星系延伸，天文学家有望发现更多类似的宇宙磁性结构。此类研究将Arp 220从独特的合并案例，转化为理解星系演化与物质循环过程的重要参考，这些过程最终塑造了今日的宇宙。

出版详情：作者：Enrique Lopez-Rodriguez等人，标题：《Arp 220 尘埃核和分子外流的磁场》，发表于：《天体物理学杂志快报》 (2026)。杂志信息： 《天体物理学杂志快报》