Има нови сведения за произхода на магнитните полета във Вселената

Често приемаме магнитните полета за даденост. Те са навсякъде около нас, но ние не ги виждаме. Те залепват магнитите ни за хладилника, но също така стигат до звездите, планетите и галактиките. Произходът на магнитните полета в космоса все още е загадка за учените. Как изобщо са се образували, особено в ранната Вселена, когато материята е била оскъдна и студена? Нови изследвания показват как това е било възможно.

Ново изследване, публикувано в списание Physical Review Letters, показва, че екип от изследователи от Колумбийския университет е използвал симулации, за да обясни явлението. Експериментът показва, че турбулентността – случайното и хаотично движение на плазмените частици може да генерира магнитни полета от нулата и да ги накара да нарастват експоненциално с течение на времето. Техните открития хвърлят светлина върху възможния произход и еволюция на тези междугалактически магнитни полета.

Ролята на плазмата

Плазмата по принцип е състояние на материята, при което атомите са лишени от електроните си, образувайки заредени частици, които взаимодействат с магнитни полета. По-голямата част от видимата материя във Вселената е под формата на плазма, но не всички плазми са еднакви. Някои от тях са плътни и горещи, като Слънцето, докато други са разредени и студени – като междугалактическата среда.

Изследователите искали да разберат как магнитните полета могат да се появят и да оцелеят в тези плазми с ниска плътност, където се очаква турбулентността да е слаба. За тази цел те използвали напълно кинетични симулации „частица в клетка“, за да изследват поведението на плазмените частици при различни условия. Те открили, че дори в най-турбулентната и разредена плазма магнитните полета могат да се появят спонтанно и да нарастват бързо с течение на времето.

Експериментът демонстрира как магнитните полета могат да се формират при най-малките колебания и в крайна сметка да обхванат огромни разстояния в пространството. Водещият автор на изследването, професорът по астрономия Лоренцо Сирони заяви, че резултатите разкриват скритата сила на турбулентността в оформянето на Вселената.

„Това ново изследване ни позволява да си представим видовете пространства, в които се раждат магнитни полета: дори в най-девствените, обширни и отдалечени пространства на нашата Вселена, въртящите се плазмени частици в турбулентно движение могат спонтанно да родят нови магнитни полета. Търсенето на „семето“, което може да посее ново магнитно поле е дълго и ние сме развълнувани да представим нови доказателства за този първоизточник, както и данни за това как веднъж роденото магнитно поле може да се разрасне.“

каза Сирони

Изследователите се надяват, че работата им ще даде тласък на бъдещи наблюдения и експерименти, за да проверят своите прогнози и да разкрият още тайни за магнитното поле на Вселената.