Сила магнитных полей здесь, на Земле, на Солнце, в межпланетном пространстве, на звездах в нашей галактике (Млечный Путь; некоторые из них в любом случае), в межзвездной среде (ISM) в нашей галактике и в ISM других спиральных галактик (некоторые из них в любом случае) были измерены. Но не было измерений силы магнитных полей в пространстве между галактиками (и между скоплениями галактик; IGM и ICM).
До сих пор.
Но кого это волнует? Какое научное значение имеет сила магнитных полей IGM и ICM?
Оценки этих полей могут дать «подсказку о том, что в межгалактической среде произошел какой-то фундаментальный процесс, создавший магнитные поля», говорит Эллен Цвайбель, теоретик-астрофизик из Университета Висконсина, Мэдисон. Одна «нисходящая» идея состоит в том, что все пространство каким-то образом осталось с небольшим магнитным полем вскоре после Большого взрыва - около конца инфляции, нуклеосинтеза Большого взрыва или отделения барионной материи и радиации - и это поле усилилось поскольку звезды и галактики накапливали и усиливали его интенсивность. Другая возможность «снизу вверх» состоит в том, что магнитные поля, первоначально образованные движением плазмы в небольших объектах первичной вселенной, таких как звезды, затем распространяются наружу в пространство.
Итак, как вы оцениваете напряженность магнитного поля, находящегося на расстоянии десятков или сотен миллионов световых лет от нас, в областях космоса, очень длинных от любых галактик (гораздо меньше скоплений галактик)? И как вы это сделаете, когда ожидаете, что эти поля будут намного меньше наногаусса (нг), возможно, столь же маленькими, как фемтогаусс (фг, что составляет миллионную часть наногаусса)? Какой трюк вы можете использовать ??
Очень аккуратный, основанный на физике, который не был непосредственно проверен ни в одной лаборатории, здесь, на Земле, и вряд ли был бы так проверен при жизни любого, кто читает это сегодня - создание пар позитрон-электрон, когда высокоэнергетический фотон гамма-излучения сталкивается с инфракрасным или микроволновым излучением (сегодня это невозможно проверить ни в одной лаборатории, потому что мы не можем производить гамма-лучи с достаточно высокой энергией, и даже если бы мы могли, они так редко сталкивались с инфракрасным светом или микроволнами нам пришлось бы ждать веками, чтобы увидеть такую пару). Но блазары производят большое количество гамма-лучей ТэВ, и в межгалактическом пространстве много микроволновых фотонов (это то, что является космическим микроволновым фоном - CMB!), И так же далеко от инфракрасного.
После получения позитрон и электрон будут взаимодействовать с CMB, локальными магнитными полями, другими электронами и позитронами и т. Д. (Детали довольно запутанные, но в основном они были разработаны некоторое время назад), в результате чего наблюдения отдаленных, Яркие источники гамма-излучения ТэВ могут устанавливать более низкие пределы силы IGM и ICM, через которые они проходят. В нескольких недавних статьях сообщается о результатах таких наблюдений с использованием космического телескопа гамма-излучения Ферми и телескопа MAGIC.
Так насколько сильны эти магнитные поля? В различных статьях приводятся разные числа, от нескольких десятых фемто гаусса до нескольких фемто гаусс.
«Тот факт, что они установили нижнюю границу для магнитных полей далеко в межгалактическом пространстве, не связанных с какой-либо галактикой или скоплениями, предполагает, что действительно был какой-то процесс, который действовал в очень широких масштабах по всей вселенной», - говорит Цвайбель. И этот процесс произошел бы в ранней вселенной, вскоре после Большого взрыва. «Эти магнитные поля не могли образоваться в последнее время и должны были бы сформироваться в исконной вселенной», - говорит Рут Дюррер, физик-теоретик из Женевского университета.
Так что, возможно, у нас есть еще одно окно в физику ранней вселенной; Ура!
Источники: Science News, arXiv: 1004.1093, arXiv: 1003.3884
