Згадка про магнітні поля космічного масштабу все ще, ймовірно, зустріне незручне мовчання в деяких астрономічних колах - і після трохи перетасування ніг та очищення горла дискусія буде перенесена на більш безпечні теми. Вони, ймовірно, відіграють певну роль в еволюції галактики, якщо не утворення галактик - і, безумовно, є особливістю міжзоряного та міжгалактичного середовища.
Очікується, що радіотелескопи наступного покоління, такі як LOFAR (низькочастотний масив) та SKA (квадратний кілометровий масив), дозволять відобразити ці поля безпрецедентно докладно - так, навіть якщо виявиться, що космічні магнітні поля грають лише тривіальну роль у масштабній космології - це, принаймні, варто придивитися.
На зоряному рівні магнітні поля відіграють ключову роль у формуванні зірок, дозволяючи протозірці розвантажувати кутовий імпульс. По суті, віджимання протостар сповільнюється магнітним перетягуванням навколо навколишнього накопичувального диска - що дозволяє протостар продовжувати малювати більшою масою, не розкручуючись.
На галактичному рівні накопичувальні диски навколо зоряних чорних дір створюють струмені, які впорскують гарячий іонізований матеріал у міжзоряне середовище - тоді як центральні надмасивні чорні діри можуть створювати струми, які вводять такий матеріал у міжгалактичне середовище.
У межах галактик "насінні" магнітні поля можуть виникати внаслідок бурхливого потоку іонізованого матеріалу, можливо, ще більше збуреного вибухами наднової. У дискових галактиках такі насінні поля можуть бути потім посилені завдяки ефекту динамо, який виникає внаслідок втягування в обертальний потік всієї галактики. Такі магнітні поля галактичного масштабу часто можна побачити, утворюючи спіральні візерунки по дисковій галактиці, а також демонструючи деяку вертикальну структуру всередині галактичного ореолу.
Подібні насінні поля можуть виникати в міжгалактичному середовищі - або принаймні у внутрішньокластерному середовищі. Не ясно, чи великі порожнечі між галактичними кластерами міститимуть достатню щільність заряджених частинок для створення значних магнітних полів.
Насіннєві поля в внутрішньокластерному середовищі можуть бути посилені за ступенем турбулентного потоку, керованого надмасивними струменями чорної діри, але, за відсутності більшої кількості даних, можна припустити, що такі поля можуть бути більш дифузними та неорганізованими, ніж ті, що спостерігаються у галактиках.
Сила внутрікластерних магнітних полів в середньому становить близько 3 х 10-6 gauss (G), що не багато. Магнітні поля Землі в середньому становлять 0,5 Г, а магніт холодильника - близько 50 Г. Тим не менш, ці внутрікластерні поля пропонують можливість відстежувати минулі взаємодії між галактиками або кластерами (наприклад, зіткнення або злиття) - і, можливо, визначати, яку роль відігравали магнітні поля у ранньому Всесвіті, особливо щодо утворення перших зірок і галактик.
Магнітні поля можна побічно ідентифікувати за допомогою різних явищ:
• Оптичне світло частково поляризоване наявністю пилових зерен, які втягуються в певну орієнтацію магнітним полем, а потім пропускають світло лише у певній площині.
• У більш масштабному масштабі починає грати обертання Фарадея, де повертається площина вже поляризованого світла за наявності магнітного поля.
• Існує також розщеплення Зеемана, де спектральні лінії - які зазвичай ідентифікують наявність таких елементів, як водень - можуть розколотися у світлі, що пройшло через магнітне поле.
Широкі кутові або всебічні огляди джерел синхротронного випромінювання (наприклад, пульсарів і блазарів) дозволяють виміряти сітку точок даних, яка може зазнати обертання Фарадея в результаті магнітних полів в міжгалактичному або внутрішньокластерному масштабі. Очікується, що висока роздільна здатність, запропонована SKA, дасть змогу спостерігати за магнітними полями в ранньому Всесвіті назад до червоного зміщення приблизно z = 5, що дає вам уявлення про Всесвіт, як це було приблизно 12 мільярдів років тому.
Подальше читання: Бек, Р. Космічні магнітні поля: спостереження та перспективи.
