宇宙磁场的起源与演化

磁力是四大基本力之一。然而，磁场在恒星、星系和星系团中的起源是 astrophysics 与 fundamental physics 中的开放性问题。第一场是何时生成的？它们是 dynamo 作用的结果，还是代表持久的原始磁场？磁场在湍流、宇宙射线加速和星系形成中扮演何种角色？本文展示了如何通过 Square Kilometer Array（SKA）提供的新数据，直接解决上述当前未解之问。我们所呈现的大量内容基于对旋转测量（rotation measures）的全天空调查，其中对超过 10^7 背景源的观测将为探索银河系内、近距离星系、以及遥远星系、星系团和原始星系的磁场提供密集的网格。利用这些数据，我们可绘制从 z>3 到当下的磁化结构演化图谱，区分不同来源于星系中初始磁场的起源，并为星际介质整体磁场几何以及整个宇宙的磁场模型提供细致的描述。凭借 SKA 的前所未有的能力，磁力宇宙的窗口终于可以开启。