Вчені знайшли сліди первісних магнітних полів

Дослідження, опубліковане в Physical Review Letters, розкриває вирішальний вплив слабких первісних магнітних полів на формування великомасштабної структури Всесвіту.

На цьому зображенні видно, як галактики, що складаються з газу, зірок і темної матерії, зіштовхуються і утворюють нитки у великомасштабному Всесвіті, даючи уявлення про Космічну Павутину. NASA

Міжнародна команда науковців провела понад 250 000 комп’ютерних симуляцій, щоб змоделювати вплив слабких магнітних полів на “космічну павутину” – структуру, що утворена галактиками, газом і темною матерією. Ці поля були в мільярди разів слабшими за магніт холодильника і схожими за силою на ті, що створюються нейронами людського мозку. “Наша гіпотеза полягала в тому, що це може бути спадщиною подій, що відбувалися в космічні епохи під час народження Всесвіту”, – зазначив Мак Павічевіч, провідний автор дослідження.

Проблема полягала у поясненні намагніченості порожніх ділянок космосу, де відсутні галактики – за звичайними теоріями, таких полів там бути не мало б. Павічевіч уточнив, що магнетизм міг виникнути під час “інфляції перед Великим вибухом або внаслідок фазових переходів”. Для перевірки гіпотези команда порівняла симуляції з астрономічними спостереженнями. Це дозволило встановити, що найкращу відповідність спостереженням дає модель з первісним полем у 0,2 наногауса.

Від Іршич з Університету Гартфордширу назвав цей проєкт “найреалістичнішим і найбільшим набором найсучасніших симуляцій впливу первісного магнітного поля на міжгалактичну космічну павутину”. Підсумковий висновок: ці слабкі, але всюдисущі магнітні поля впливали на щільність космічної павутини, прискорюючи формування зірок і галактик. Тобто, навіть майже непомітні поля виявилися важливим фактором у формуванні сучасної космічної структури.

Дослідження також оновило верхню межу інтенсивності первісних магнітних полів, зменшивши її в кілька разів порівняно з попередніми оцінками. “Таким чином, наше дослідження накладає суворі обмеження на інтенсивність магнітних полів, сформованих в дуже ранні моменти Всесвіту”, – зазначають автори. Ці результати узгоджуються з даними досліджень космічного мікрохвильового фону.

Космічний телескоп Джеймса Вебба, як очікується, зможе надалі підтвердити ці висновки, оскільки його потужності дозволяють виявляти сліди ранніх космічних процесів. Нові дані з Вебба можуть не лише зміцнити цю модель, а й допомогти уточнити механізми виникнення магнетизму у Всесвіті. Це дослідження має вагоме значення для сучасних теоретичних моделей космології, що пояснюють формування космічних структур.