Magnetväljade tugevus siin Maal, Päikesel, planeetidevahelises ruumis, meie galaktika tähtedel (Linnutee; mõned neist igal juhul), tähtedevahelises keskkonnas (ISM) meie galaktikas ja Mõõdetud on muude spiraalgalaktikate ISM (mõned neist nagunii). Kuid galaktikate (ja galaktikate klastrite; IGM ja ICM) vahelises ruumis pole magnetvälja tugevust mõõdetud.
Siiani.
Aga keda huvitab? Milline teaduslik tähtsus on IGM-i ja ICM-i magnetvälja tugevusel?
Nende väljade hinnangud võivad anda vihje, et galaktikavahelises keskkonnas toimus mingi põhimõtteline protsess, mis tekitas magnetvälju, "ütleb Madisoni Wisconsini ülikooli teoreetiline astrofüüsik Ellen Zweibel. Üks "ülalt alla" idee on see, et varsti pärast suurt pauku - kogu inflatsiooni lõppu, Suure Paugu nukleosünteesi või baryoonse aine ja radiatsiooni lahtisidumise lõppu - jäeti kogu kosmos kuidagi kerge magnetväljaga ja see väli kasvas kui tähed ja galaktikad võimendasid ja võimendasid selle intensiivsust. Teine, alt ülespoole suunatud võimalus on see, et magnetväljad, mis tekivad algul plasma liikumisel ürgses universumis asuvates väikestes objektides, näiteks tähtedes, levivad kosmosesse.
Niisiis, kuidas hindate kümnete või sadade miljonite valgusaastate kaugusel asuva magnetvälja tugevust kosmosepiirkondades, mis paiknevad suvalistest galaktikatest (palju vähem galaktikate kobaraid) kaugel? Ja kuidas sa seda teed, kui eeldad, et need väljad on palju väiksemad kui nanoGauss (nG), võib-olla sama väikesed kui femtoGauss (fG, mis on nanoGaussist miljondik)? Mis trikki saate kasutada ??
Väga kena, see tugineb füüsikale, mida ei ole otseselt üheski laboris siin Maa peal katsetatud ja mida tõenäoliselt ei katsetata kellegi elu jooksul, kes seda tänapäeval loeb - positiivsete elektronide paaride tootmine, kui suure energiaga gammakiirgusfotoon põrkub infrapuna- või mikrolainekiirgusega (seda ei saa täna üheski laboris testida, sest me ei saa teha piisavalt kõrge energiaga gammakiiri ja isegi kui saaksime, põrkaksid nad nii harva infrapunavalgust või mikrolaineid) sellise paari tootmiseks peaksime ootama sajandeid). Kuid bleiserid tekitavad tohutul hulgal TeV-gammakiiri ja galaktikavahelises ruumis on mikrolainete footoneid küllaga (just seda on kosmilise mikrolaine taust - CMB) - ja ka kauge infrapunakiirgust.
Pärast tootmist hakkavad positron ja elektron interakteeruma CMB, kohalike magnetväljade, teiste elektronide ja positronitega jne (üksikasjad on üsna räpased, kuid töötati põhimõtteliselt välja juba mõni aeg tagasi), mille netotulemiks olid kaugete vaatlused, eredad TeV-gammakiirte allikad võivad seada IGM-i ja ICM-i tugevuse, mille kaudu nad läbivad, madalamad piirid. Mitu hiljutist ettekannet kirjeldavad selliste vaatluste tulemusi, kasutades Fermi Gamma-Ray kosmoseteleskoopi ja MAGIC-teleskoopi.
Kui tugevad need magnetväljad on? Erinevad paberid annavad erinevaid numbreid, alates femtoGausi mõnest kümnendikust kuni mõne femtoGaussini.
"Tõsiasi, et nad on galaktikatevahelises ruumis kaugele jõudnud magnetväljadele pannud aluse, mida pole seostatud ühegi galaktika ega klastriga, viitab sellele, et tõesti oli mingi protsess, mis toimis kogu universumis väga laiadel skaaladel," räägib Zweibel. Ja see protsess oleks toimunud varases universumis, mitte kaua pärast Suurt Pauku. "Need magnetväljad ei saanud olla moodustunud hiljuti ja oleks pidanud tekkima ürgses universumis," ütleb Genfi ülikooli teoreetiline füüsik Ruth Durrer.
Ehk on meil veel üks aken varase universumi füüsikasse; hoora!
Allikad: Teadusuudised, arXiv: 1004.1093, arXiv: 1003.3884
