Astrofysikere beregner det oprindelige magnetfelt i vores kosmiske kvarter

I de første brøkdele af et sekund efter fødslen af ​​vores univers, ikke kun elementarpartikler og stråling, men også magnetiske felter blev genereret. Et hold ledet af Max Planck Instituttet for Astrofysik i Garching har nu beregnet, hvordan disse magnetfelter skal se ud i dag i universet – meget detaljeret og i 3D.

Big Bang er stadig omgærdet af mystik i mange henseender. Kosmologer bruger forskellige måder at forsøge at få information om de første øjeblikke af vores univers. En mulighed er kosmiske magnetfelter, som blev skabt ved universets fødsel og skulle have overlevet den dag i dag.

Ud over en række meget spekulative mekanismer, som er blevet foreslået for denne såkaldte magnetogenese, der er en simpel plasma-fysisk effekt:Harrison-effekten. Dette må have produceret magnetiske felter ved Big Bang. Vortexbevægelser i plasmaet i det tidlige univers producerede elektriske strømme på grund af friktion, hvilket inducerer et magnetfelt.

At kende plasmahvirvlerne på det tidlige tidspunkt, man kunne i detaljer beregne, hvordan disse magnetiske felter blev genereret. Hvis man også kendte plasmabevægelserne siden da, man kunne beregne, hvordan disse magnetfelter skulle se ud i dag.

Den nødvendige information er indeholdt i fordelingen af ​​galakserne omkring os, da dette er resultatet af materiens bevægelse siden det tidlige univers. I dag kender vi de love, der fører til dannelsen af ​​galakser ganske godt. Dette gør det muligt for os - fra nutidens galaksefordeling - at spore udviklingen af ​​stoffordeling ganske præcist. Med disse oplysninger, det er muligt at forudsige de magnetiske felter, der genereres af Harrison-effekten i nutidens univers.

Et internationalt hold ledet af Max Planck Instituttet for Astrofysik brugte denne logik til at beregne nutidens rester af de oprindelige magnetiske felter i vores kosmiske kvarter. Til denne ende, forskerne undersøgte først fordelingen af ​​galakser i vores nabolag og beregnede fordelingen af ​​stof på tidspunktet for Big Bang. De tog hensyn til Harrison -effekten og omsatte til sidst de producerede felter tilbage til nutiden. Forskerne var således i stand til at forudsige strukturen og morfologien af ​​det oprindelige magnetfelt i de omkringliggende 300 millioner lysår.

Desværre, teorien kan ikke testes ved observation:det beregnede magnetfelt er 27 størrelsesordener mindre end Jordens magnetfelt og dermed langt under den aktuelle måletærskel. Disse magnetiske felter er ekstremt svage, syvogtyve størrelsesordener mindre end Jordens magnetfelt. Alligevel, de meget præcise forudsigelser for magnetfeltstrukturen set fra Jorden. ) og på kendte steder i universet viser, at vi kan forstå vores kosmos med høj præcision og beregne subtile effekter indeni. Og hvem ved, hvor præcist vi vil være i stand til at måle magnetiske felter om 100 år – Einstein mente også, at de gravitationsbølger, han forudsagde, ville være for svage til at opdage.