Magnetinių laukų stiprumas čia, Žemėje, Saulėje, tarpplanetinėje erdvėje, žvaigždėse mūsų galaktikoje (Paukščių Takas; kai kurios iš jų bet kokiu atveju), tarpžvaigždinėje terpėje (ISM) mūsų galaktikoje ir Išmatuotas kitų spiralinių galaktikų (kai kurių iš jų bet kokiu atveju) ISM. Bet tarp galaktikų (ir tarp galaktikų klasterių; IGM ir ICM) magnetinių laukų stiprio matavimų nebuvo.
Iki šiol.
Bet kam tai rūpi? Kokia mokslinė svarba turi IGM ir ICM magnetinių laukų stiprumą?
Šių laukų įvertinimai gali suteikti „užuominos apie tai, kad tarpgalaktinėje terpėje įvyko tam tikras esminis procesas, kuris sudarė magnetinius laukus“, - sako Ellen Zweibel, teorinis astrofizikas iš Viskonsino universiteto, Madisonas. Viena „iš viršaus į apačią“ idėja yra tai, kad netrukus po Didžiojo sprogimo visai erdvei kažkiek liko silpnas magnetinis laukas - maždaug infliacijos pabaigoje, Didžiojo sprogimo branduolio sintezė arba baryoninės medžiagos ir radiacijos atsiejimas - ir šis laukas sustiprėjo žvaigždėms ir galaktikoms susiformavus ir sustiprinus jos intensyvumą. Kita, „iš apačios į viršų“ galimybė, yra ta, kad magnetiniai laukai, iš pradžių susidarantys plazmai judant mažais pirmykštės visatos objektais, tokiais kaip žvaigždės, o vėliau pasklisti į kosmosą.
Taigi kaip įvertinti magnetinio lauko stiprumą, nutolusį nuo dešimčių ar šimtų milijonų šviesmečių, erdvės regionuose, esančiuose toli nuo bet kokių galaktikų (kur kas mažiau galaktikų grupių)? Ir kaip tai padaryti, kai tikiesi, kad šie laukai bus daug mažesni nei „nanoGauss“ (nG), galbūt tokie maži kaip „femtoGauss“ (fG, kuris yra milijoninė „nanoGauss“ dalis)? Kokį triuką galite naudoti?
Labai tvarkingas, kuris remiasi fizika, kuri nėra tiesiogiai išbandyta jokioje laboratorijoje, čia, Žemėje, ir greičiausiai nebus taip išbandyta per gyvenimą, kas šiandien skaitoma. - Pozitronų ir elektronų porų gamyba, kai gama spinduliuotės fotonas yra labai energingas. susiduria su infraraudonųjų spindulių arba mikrobangų krosnelėmis (to šiandien negalima išbandyti jokioje laboratorijoje, nes mes negalime padaryti pakankamai didelės energijos gama spindulių, ir net jei galėtume, jie taip retai susidurtų su infraraudonųjų spindulių šviesa ar mikrobangomis) mes turėtume laukti šimtmečius, kad pamatytume tokią porą. Tačiau blazaros sukuria daugybę TeV gama spindulių, o tarpgalaktinėje erdvėje mikrobangų fotonų yra gausu (štai koks yra kosminės mikrobangos fonas - CMB!), Taigi ir tolimosios infraraudonosios spinduliuotės.
Pagaminus pozitroną ir elektroną, jis sąveikaus su CMB, vietiniais magnetiniais laukais, kitais elektronais ir pozitronais ir tt (detalės yra gana nepatogios, tačiau iš esmės buvo parengtos prieš kurį laiką), o grynasis rezultatas bus toks, kad stebimi tolimi, ryškūs TeV gama spindulių šaltiniai gali nustatyti mažesnes IGM ir ICM, per kurias jie važiuoja, stiprumą. Keli naujausi dokumentai praneša apie tokių stebėjimų rezultatus, naudojant Fermi gamma-spindulio kosminį teleskopą ir MAGIC teleskopą.
Taigi, kokie stiprūs yra šie magnetiniai laukai? Įvairūs dokumentai nurodo skirtingus skaičius, nuo didesnio nei keli dešimtosios „femtoGauss“ iki didesnio nei keli „femtoGauss“.
„Faktas, kad jie nuleido apatinę magnetinių laukų ribą toli tarpgalaktinėje erdvėje, nesusiję su jokiomis galaktikomis ar spiečiais, rodo, kad tikrai buvo koks nors procesas, veikiantis labai plačiomis skalėmis visoje visatoje“, - sako Zweibelis. Ir tas procesas būtų įvykęs ankstyvojoje visatoje, neilgai trukus po Didžiojo sprogimo. „Šie magnetiniai laukai negalėjo susiformuoti neseniai ir turėjo būti suformuoti pirmykštėje visatoje“, - sako Rūta Durrer, Ženevos universiteto teorinė fizikė.
Taigi, galbūt mes turime dar vieną langą į ankstyvosios visatos fiziką; Hurija!
Šaltiniai: Mokslo naujienos, arXiv: 1004.1093, arXiv: 1003.3884
