在五十亿年前的星系中探测到微高斯量级的相干磁场

磁场在星系星际介质的物理过程中起着关键作用，但关于其随宇宙时间演化的观测约束却寥寥无几。射电波段的空間分辨同步辐射偏振图揭示了邻近星系中存在有序的大尺度磁场，人们认为这些磁场是通过发电机效应由种子场增长而成的。要直接检验并表征这一理论，就需要对宇宙学距离上的星系进行磁场强度和几何结构的测量，而由于当前射电望远镜的灵敏度和角分辨率有限，这类测量极具挑战性。在此，我们报告了迄今为止对本地体积之外星系中最干净的磁场测量结果，避免了传统技术会遇到的系统误差。通过利用背景源的偏振射电辐射被红移 $z = 0.439$ 的前景星系引力透镜化的情景，并结合宽带射电偏振数据，我们在该透镜盘状星系中探测到了相干的 $\mu$G 量级磁场，该星系呈现的是 46 亿年前的景象，其磁场强度和几何结构与本地体积内的星系相似。这是目前红移最高的星系，其观测到的相干磁场性质与平均场发电机起源相符。