天文學家利用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）探測到一個遙遠星系磁場，光經過 110 多億年才到達地球，我們看到的是宇宙誕生 25 億年時的樣子，為了解銀河系這類星系磁場如何形成提供重要線索。


▲ 遙遠9io9星系磁場方向，9io9內塵埃顆粒某種程度與星系磁場對齊，會發出偏振光，表示光波會沿著偏好方向而非隨機振盪。ALMA偵測到偏振訊號，天文學家可據此算出磁場方向，此圖顯示疊加在ALMA影像上的曲線。（Source：ALMA，下同）

宇宙中的許多天體都有磁場，無論是行星、恆星或是星系。研究人員表示我們銀河系和其他星系都充滿了磁場，橫跨數萬光年，儘管它們對於星系的演化至關重要，但我們對這些磁場的形成過程卻知之甚少。目前還不清楚星系中的磁場在宇宙生命週期的早期是如何形成的，以及形成的速度有多快，因為到目前為止，天文學家只繪製了離我們較近星系的磁場。

利用ALMA在遙遠星系發現一完全形成的磁場，結構與附近星系類似，比地球磁場弱約千倍，但範圍超過16,000多光年。這項發現提供星系尺度磁場如何形成的新線索，宇宙歷史早期觀測到完全發展磁場，表示跨越整個星系的磁場可在生長中的年輕星系時期迅速形成。

團隊認為，早期宇宙強烈的恆星形成可能對加速磁場發展有作用。磁場反過來也會影響後代恆星形成過程，打開了解星系運作的新窗口，因磁場與形成新恆星的物質有關。

為了探測，團隊在遙遠星系9io9尋找塵埃顆粒發出的光。星系充滿塵埃顆粒，有磁場時這些顆粒會對齊，且發光會偏振，表示光波會沿著偏好方向前進而非隨機振盪。

當ALMA偵測到並繪製星系9io9的偏振訊號時，首次證實非常遙遠的星系有磁場，天文學家可據此訊號算出磁場方向。研究員表示任何望遠鏡都無法做到這點，希望透過這次和未來觀測，解開基本星系特徵如何形成的謎團。成果發表於《Nature》期刊。