每个星系都有一个自然磁场，但磁场的强度比较弱。我们星系的磁场大约比地球的磁场强度弱100倍。一个星系的磁场由两个基本组成部分：一个是模拟星系形状的大规模有序模式；另一个是小规模的随机模式。具有随机模式的磁场成分大约是大规模磁场成分的两倍。因此，如果你在磁场的不同位置进行多次测量，并将随机模式平均掉，就只能探测到星系磁场的有序模式。

如果你把一个太空探测器放在星际空间的某个点上并让其对磁场进行一次测量， 那么它将大概率探测到磁场的小规模随机成分。由于这个原因，这样的测量不能用来确定空间探测器在星系中的方位或者位置。换句话说，星际空间站中的磁罗盘不会指向某种“银河的北极”。另一方面，如果空间探测器在相隔很远的地方进行多次测量，并取其平均值，它就可以探测到银河系的大规模模式，并将其用于导航，但前提是空间探测器已知晓大规模的模式。

图片来源：公共领域图片来源：美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加利福尼亚理工学院

星系磁场中大规模的成分具有如下的规律：磁场线平行于星系平面，从星系中心发出巨大的方位角螺旋。这些螺旋状的磁场线与星系的悬臂重合。有趣的是，这些磁场线在不同的悬臂上指向不同的方向，一些沿着悬臂指向星系中心，另一些沿着悬臂指向远离星系的中心。因为星系平面内和周围存在大部分的物质，那里的磁场最强。当你离开星系平面时磁场会变弱。

星系的磁场是通过与地球磁场类似的方式-发电机效应产生的。作为星系整体旋转的一部分，整个星系的带电星际气体在太空中移动。每当带电粒子移动时，他们就会产生磁场。因此， 移动的星际气体就会产生磁场，接下来磁场作用于带电气体粒子，影响其运动。从而以粒子的动能为代价，来放大磁场。运动的气体粒子与磁场之间复杂的、自我放大的相互作用，往往会形成长期、稳定、大规模的星系磁场模式。

在一篇评论文章中，J.L.Han写到银河磁场：

越来越多的旋转测量，尤其是新发现的遥远脉冲星，使得我们首次能够探索近三分之一星盘的磁场。这些场在方向上是一致的。磁场把它们的方向从一条臂传到另一条臂。相干螺旋结构和磁场方向相反，包括诺玛臂附近新确定的逆时针磁场，与星盘磁场的双对称螺旋模型一致。在高纬度地区，反向对称的旋转测量的天空很可能是由星系晕中环形场产生的。再加上银河系中心的偶极子场，有力地说明了A0磁场发电机正在我们星系的光晕中工作。

相关知识

在电磁学里，磁石、磁铁、电流及含时电场，都会产生磁场。处于磁场中的磁性物质或电流，会因为磁场的作用而感受到磁力，因而显示出磁场的存在。磁场是一种矢量场；磁场在空间里的任意位置都具有方向和数值大小。

图片说明：感受到在玻璃下方的磁铁所产生的强烈磁场，在玻璃上方的铁磁流体，会显示出正常场不稳定性。

磁铁与磁铁之间，通过各自产生的磁场，互相施加作用力和力矩于对方。运动中的电荷亦会产生磁场。磁性物质产生的磁场可以用电荷运动模型来解释。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. wtamu

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