Сила магнітних полів тут, на Землі, на Сонці, у міжпланетному просторі, на зірках в нашій галактиці (Чумацький Шлях; деякі з них так чи інакше), в міжзоряному середовищі (ІСМ) в нашій галактиці та в ІЗМ інших спіральних галактик (деякі з них все одно) були виміряні. Але не було проведено вимірювань сили магнітних полів у просторі між галактиками (і між кластерами галактик; IGM та ICM).
До цього часу.
Але кого це хвилює? Яке наукове значення має сила магнітних полів IGM та ICM?
Оцінки цих полів можуть давати «підказку, що в міжгалактичному середовищі був якийсь фундаментальний процес, який робив магнітні поля», - каже Еллен Цвейбель, теоретична астрофізика з університету Вісконсіна, Медісон. Одна ідея «зверху вниз» полягає в тому, що весь космос якось був залишений невеликим магнітним полем незабаром після Великого вибуху - близько кінця інфляції, нуклеосинтезу великого вибуху або роз'єднання баріонової речовини та випромінювання - і це поле зростало силою як зірки і галактики накопичували і посилювали її інтенсивність. Інша можливість "знизу вгору" полягає в тому, що магнітні поля, сформовані спочатку рухом плазми в невеликих предметах у первісному Всесвіті, наприклад, зірки, а потім поширюються назовні в космос.
Тож як ви оцінюєте силу магнітного поля, віддаленого від десятків чи сотень мільйонів світлових років, у регіонах космосу довгим шляхом від будь-яких галактик (набагато менше скупчень галактик)? І як це зробити, коли ти очікуєш, що ці поля будуть набагато меншими, ніж nanoGauss (nG), можливо, такими ж маленькими, як femtoGauss (fG, що становить мільйонну частину наногаус)? Який трюк ви можете використовувати ??
Дуже охайний, який покладається на фізику, безпосередньо не перевірену в жодній лабораторії, тут, на Землі, і навряд чи буде так перевірений протягом життя когось, хто сьогодні це читає, - виробництво пар позитрон-електрон, коли фотон високоенергетичного гамма-випромінювання стикається з інфрачервоним або мікрохвильовим (це сьогодні не можна перевірити в будь-якій лабораторії, оскільки ми не можемо зробити гамма-промені досить високої енергії, і навіть якби ми могли, вони так рідко стикаються з інфрачервоним світлом або мікрохвильовими хвилями нам доведеться чекати століття, щоб побачити таку пару. Але блазари виробляють велику кількість гамма-випромінювань ТеВ, і в міжгалактичному просторі мікрохвильових фотонів багато (саме те, в чому полягає космічний мікрохвильовий фон - CMB!), І теж далеко інфрачервоні.
Будучи виробленими, позитрон і електрон будуть взаємодіяти з КМБ, локальними магнітними полями, іншими електронами та позитронами тощо (деталі досить брудні, але в основному були опрацьовані деякий час тому), з таким результатом, що спостереження далеких, яскраві джерела гамма-випромінювань TeV можуть встановлювати нижчі межі сили ІГМ та ІКМ, через які вони рухаються. У кількох останніх документах повідомляються про результати таких спостережень, використовуючи космічний телескоп Fermi Gamma-Ray та телескоп MAGIC.
То наскільки сильні ці магнітні поля? Різні статті дають різні цифри - від кількох десятих фемтогаус до більшої кількості фемтогаузів.
"Те, що вони поставили нижню межу магнітних полів далеко в міжгалактичному просторі, не пов'язаних з жодною галактикою чи скупченнями, говорить про те, що дійсно був якийсь процес, який діяв на дуже широких масштабах у всьому Всесвіті", - говорить Цвайбель. І цей процес відбувся б у ранньому Всесвіті, недовго після Великого вибуху. "Ці магнітні поля не могли сформуватися нещодавно і повинні були сформуватися у первісному Всесвіті", - каже Рут Деррер, фізик-теоретик з Женевського університету.
Отже, можливо, у нас є ще одне вікно у фізику раннього Всесвіту; Ура!
Джерела: Science News, arXiv: 1004.1093, arXiv: 1003.3884
