Фізик з Бохума розраховує напруженість поля в ранній Всесвіту

Магніти практично стали предметами побуту. Раніше, проте, Всесвіт складався тільки з немагнітних елементів і часток. Питання, як магнітні сили з'явилися на світ, був досліджений професором д-р Райнхардом Сшликейзером з Інституту теоретичної фізики при Рурському університеті в Бохумі. В журналі Physical Review Letters, він описує новий механізм намагнічування Всесвіту ще до появи перших зірок.


В ранньому Всесвіті немає постійних магнітів

До утворення перших зірок, що світна матерія складалась лише з повністю іонізованого газу з протонів, електронів, ядер гелію і ядер літію, які були зроблені під час Великого Вибуху. "Всі високі метали, наприклад, магнітне залізо, відповідно до сьогоднішньої концепцією, могли бути сформовані тільки всередині зірок", - говорить Рейнхард Сшликейзер.

"В давнину таким чином, не було ніяких постійних магнітів у Всесвіті". Параметри, що описують стан газу, однак, не є постійними. Щільність і тиск, а також електричні і магнітні поля коливаються навколо певних середніх значень. В результаті цих коливань, в деяких точках в плазмі виникають слабкі магнітні поля, так звані випадкові поля. Наскільки ці поля були сильними, перебуваючи в повністю ионизованной плазмі з протонів і електронів, в даний час розраховані проф. Сшликейзером, зокрема, маючи на увазі щільність і температуру газу, які існували в плазмі ранньої Всесвіту.

Слабкі магнітні поля з великими обсягами

Результат: коливання магнітних полів залежало від їх положення в плазмі, однак, не залежало від часу, на відміну, наприклад, від електромагнітних хвиль, таких як світлові хвилі, що коливаються з плином часу. Скрізь в світному газі ранньої Всесвіту було магнітне поле з напруженістю 10 ^ -20 Тл, тобто 10 секстильонов часткою тесли. Для порівняння, магнітне поле Землі має напруженість у 30 мільйонних часток тесла. В МРТ сканерах, напруженість поля з трьох одиниць тесли тепер звичайна справа. Магнітне поле в плазмі ранньої Всесвіту, таким чином, було дуже слабким, але воно охоплювало майже 100 відсотків об'єму плазми.

Взаємодія теплових ударних хвиль та магнітних полів

Зоряний вітер або вибухи наднових перших масивних зірок генеруються ударними хвилями, які стискають випадкові магнітні поля в певних областях. Таким чином, поля були укріплені і узгоджені в широкому масштабі. У кінцевому рахунку, магнітна сила була настільки великою, що в свою чергу вплинуло на ударні хвилі. "Це пояснює часто спостерігається баланс між магнітними силами і тепловим тиском газу у космічних об'єктах", - говорить професор Сшликейзер. Розрахунки показують, що все повністю іонізовані гази в ранній Всесвіту були слабо намагніченими. Магнітні поля, тому існував ще до перших зірок. Далі, фізик з Бохума планує вивчити, як слабкі магнітні поля впливають на коливання температури в космічному фоновому випромінюванні.