Астрофизики вычислили исходное магнитное поле наших космических окрестностей

В первые доли секунды после рождения Вселенной возникали не только элементарные частицы и излучение, но и магнитные поля. Ученые показали в 3D, как эти первичные магнитные поля могут выглядеть сегодня.

Большой взрыв по-прежнему окутан тайной во многих отношениях. Космологи используют различные способы, чтобы попытаться получить информацию о первых моментах существования Вселенной. Одна из возможностей – это космические магнитные поля, которые были созданы при рождении Вселенной и должны были сохраниться по сей день. Команда, возглавляемая Институтом астрофизики им. Макса Планка в Гархинге (Германия), продемонстрировала в 3D, как первичные магнитные поля должны выглядеть сегодня.

В дополнение к ряду весьма спекулятивных механизмов, которые были предложены для так называемого магнитогенеза, существует простой плазмофизический эффект: эффект Харрисона. Вихревые движения в плазме ранней Вселенной за счет трения создавали электрические токи, вызывая, таким образом, магнитное поле.

Обладая информацией о плазменных вихрях этой ранней эпохи, можно детально рассчитать, как генерировались магнитные поля. Если установить направление движения плазмы, можно подсчитать, как эти магнитные поля должны выглядеть сегодня.

Необходимые данные содержатся в распределении галактик вокруг нас, поскольку оно является результатом движения материи начиная с ранней Вселенной. Сегодня мы хорошо знаем законы, приводящие к образованию галактик. Это позволяет довольно точно проследить эволюцию распределения материи. С помощью этой информации можно предсказать магнитные поля, генерируемые эффектом Харрисона.

Международная команда использовала эту логику для расчета сегодняшних остатков первичных магнитных полей в наших космических окрестностях. С этой целью исследователи сначала определили расположение галактик вокруг Млечного Пути и исходя из этого вычислили распределение материи во время Большого Взрыва. Они учли эффект Харрисона и, наконец, проследили эволюцию полей до настоящего времени. Таким образом, астрономы показали структуру и морфологию первичного магнитного поля в ближайших 300 миллионах световых лет.

К сожалению, теория не может быть проверена наблюдением: рассчитанное магнитное поле на 27 порядков слабее магнитного поля Земли и, тем самым, ниже возможного порога измерений. Тем не менее, очень точные прогнозы структуры магнитного поля, наблюдаемого с Земли в известных местах Вселенной, показывают, что ученые с высокой точностью понимают окружающий космос и вычисляют его тонкие эффекты. И кто знает, как точно мы будем измерять магнитные поля через 100 лет, ведь Эйнштейн тоже думал, что предсказанные им гравитационные волны будут слишком слабы для обнаружения.

Арина Васильева
редактор-переводчик
Читайте и распечатывайте последние новости астрономии, космоса и космонавтики на сайте https://in-space.ru
Наверх