长久以来，人们一直在扫视夜空，然而银河系中一些至关重要的特征，却无法凭借普通光线观测到。乔-安妮·布朗博士（Jo-Anne Brown，哲学博士）正致力于绘制其中一种隐藏要素的图谱：银河系的磁场。这一广袤无垠的结构，能够影响气体的流动方式、恒星的诞生位置，以及宇宙粒子的传播路径。
“若无磁场，星系会在自身引力作用下坍缩，”卡尔加里大学物理与天文学系教授布朗说道。
“我们需要了解银河系当前的磁场形态，以便构建精准模型来预测其未来演化。”
1月，布朗及其同事在《天体物理学杂志》和《天体物理学杂志增刊》上发表了两篇论文，公布了他们的研究成果。除了科学结论外，该团队还发布了一套完整的数据集，供广泛使用，为全球研究人员研究银河系的磁化环境以及检验磁场形成理论提供了新的参考依据。
无线电天空的新视角
为构建这一数据集，研究团队借助了射电观测手段，该技术能够探测银河系中那些可见光难以穿透的区域。
他们借助位于不列颠哥伦比亚省（加拿大国家研究委员会下属机构）自治领射电天体物理观测台的一台新型望远镜，对北半球天空进行了多频射电扫描，这一方法有助于分离并理清同一视线方向上相互重叠的信号。
“这一广泛覆盖范围确实能让你深入了解磁场结构的细节，”两项研究中的首篇论文的主要作者、博士安娜·奥尔多格（Anna Ordog）说道。
此次调查为全球磁离子介质调查项目（GMIMS）生成了大量精心校准的测量数据集，该项目旨在利用无线电数据绘制银河系磁场图。
观测聚焦于法拉第旋转现象——当无线电波穿越被磁场交织的电离气体时，其波阵面取向会发生特征性扭转。追踪这种扭转在天幕与频谱间的变化规律，为揭示太阳系周边原本不可见的磁场结构提供了有力手段。
“你可以将其想象为折射现象。玻璃杯中的吸管之所以看起来弯曲，是因为光与物质相互作用的方式，”与布朗共事且为第二项研究主要作者的博士生丽贝卡·布斯（Rebecca Booth）说道，“法拉第旋转是一个类似的概念，只不过它是太空中的电子和磁场与无线电波相互作用的结果。”
人马臂中的斜向谜团
布思在第二项研究中所关注的是银河系的一个独特特征——人马臂，其磁场方向呈反向。
布朗表示：“若你从上方俯瞰银河系，会发现其整体磁场呈顺时针方向旋转。然而，在人马臂区域，磁场却是逆时针旋转。我们一直无法理解这种转变是如何发生的。直到有一天，安娜带来了一些数据，我惊叹道：‘天呐，反转竟是斜向的！’”
布思利用数据集对奥尔多格的发现进行了跟进研究。
布斯解释道：“我的研究提出了磁场反转的一种全新三维模型。从地球视角看，这表现为我们在数据中所观测到的那种对角线形态。”
参考文献：
丽贝卡·A·布斯（Rebecca A. Booth）、安娜·奥尔多格（Anna Ordog）、乔-安妮·布朗（Jo-Anne Brown）、T. L. 兰德克（T. L. Landecker）、亚历克斯·S·希尔（Alex S. Hill）、詹妮弗·L·韦斯特（Jennifer L. West）、雷敏杰（Minjie Lei）、S. E. 克拉克（S. E. Clark）、安德烈娅·布拉科（Andrea Bracco）、约翰·M·迪基（John M. Dickey）和埃托雷·卡雷蒂（Ettore Carretti）于2026年1月29日发表于《天体物理学杂志》的《局部大尺度星际磁场反转的三维模型》。DOI编号：10.3847/1538-4357/ae28d1
《GMIMS-DRAGONS：覆盖350–1030 MHz频段的北天区法拉第深度巡天观测》，作者：安娜·奥尔多格（Anna Ordog）、丽贝卡·A·布斯（Rebecca A. Booth）、T·L·兰德克（T. L. Landecker）、埃托雷·卡雷蒂（Ettore Carretti）、亚历克斯·S·希尔（Alex S. Hill）、乔-安妮·C·布朗（Jo-Anne C. Brown）、阿尔乔姆·达维多夫（Artem Davydov）、莱昂纳多·穆蒂尼奥·卡法雷洛（Leonardo Moutinho Caffarello）、卢卡·B·加勒（Luca B. Galler）、乔纳斯·弗莱加（Jonas Flygare）、詹妮弗·L·韦斯特（Jennifer L. West）、A·G·威利斯（A. G. Willis）、梅赫努什·塔哈尼（Mehrnoosh Tahani）、G·J·霍维（G. J. Hovey）、达斯汀·拉戈伊（Dustin Lagoy）、斯蒂芬·哈里森（Stephen Harrison）、迈克尔·A·史密斯（Michael A. Smith）、查尔·巴德（Charl Baard）、罗布·H·梅辛（Rob H. Messing）、D·A·德尔里佐（D. A. Del Rizzo）、伯努瓦·罗贝尔（Benoit Robert）、蒂莫西·罗比肖（Timothy Robishaw）、约翰·M·迪基（John M. Dickey）、乔治·摩根（George Morgan）、伊恩·R·肯尼迪（Ian R. Kennedy）、马里耶克·哈弗科恩（Marijke Haverkorn）、安德烈亚·布拉科（Andrea Bracco）、约翰·康威（John Conway），发表于2026年1月29日《天体物理学杂志增刊系列》，DOI：10.3847/1538-4365/ae2471
资助方：加拿大国家研究委员会、美国国家科学基金会、加拿大自然科学与工程研究理事会、邓拉普天文与天体物理研究所
