Síla magnetických polí zde na Zemi, na Slunci, v meziplanetárním prostoru, na hvězdách v naší galaxii (Mléčná dráha; některé z nich stejně), v mezihvězdném médiu (ISM) v naší galaxii a v Byl změřen ISM jiných spirálních galaxií (některé z nich stejně). V prostoru mezi galaxiemi (a mezi shluky galaxií; IGM a ICM) však nebyla měřena síla magnetických polí.
Až doteď.
Ale koho to zajímá? Jaký vědecký význam má síla magnetických polí IGM a ICM?
Odhady těchto polí mohou poskytnout „vodítko, že v mezigalaktickém médiu byl nějaký zásadní proces, který vytvořil magnetická pole,“ říká Ellen Zweibel, teoretická astrofyzikka na University of Wisconsin v Madisonu. Jedna myšlenka „shora dolů“ je, že celý prostor byl nějakým časem zanechán s mírným magnetickým polem brzy po Velkém třesku - kolem konce inflace, Velké třesku Nucleosyntéza nebo oddělení baryonické hmoty a záření - a toto pole zesílilo jak hvězdy a galaxie shromažďovaly a zvyšovaly jeho intenzitu. Další možností „zdola nahoru“ je to, že magnetická pole vytvořená zpočátku pohybem plazmy v malých objektech v pravěku, jako jsou hvězdy, a poté se šířila ven do vesmíru.
Jak tedy odhadujete sílu magnetického pole ve vzdálenosti desítek nebo stovek milionů světelných let, v oblastech vesmíru uvolněně od jakékoli galaxie (mnohem méně shluků galaxií)? A jak to děláte, když očekáváte, že tato pole budou mnohem menší než nanoGauss (nG), možná tak malá jako femtoGauss (fG, což je miliontina nanoGauss)? Jaký trik můžete použít ??
Velmi elegantní, ten, který se spoléhá na fyziku, která nebyla přímo testována v žádné laboratoři, tady na Zemi, a je nepravděpodobné, že by byl testován během života kohokoli, kdo to dnes přečte - výroba párů pozitronů a elektronů, když se jedná o foton s vysokou energií gama paprsku srazí se s infračerveným nebo mikrovlnným (to dnes nelze testovat v žádné laboratoři, protože nemůžeme vyrobit gama paprsky dostatečně vysoké energie, ai kdybychom to dokázali, srazili by se tak zřídka s infračerveným světlem nebo mikrovlnami museli bychom čekat století, než uvidíme takový pár). Blazary však produkují velké množství gama paprsků TeV a v mezigalaktickém prostoru jsou mikrovlnné fotony dostatečné (to je to, co je kosmické mikrovlnné pozadí - CMB -!), A také příliš daleko infračervené.
Po vyrobení bude pozitron a elektron interagovat s CMB, místními magnetickými poli, dalšími elektrony a pozitrony atd. (Podrobnosti jsou poněkud chaotické, ale v podstatě byly vypracovány před časem), s čistým výsledkem, že pozorování vzdálených, světlé zdroje TeV gama paprsků mohou stanovit nižší limity síly IGM a ICM, kterými prochází. Několik nedávných článků uvádí výsledky takových pozorování pomocí Fermiho gama-paprskového kosmického dalekohledu a dalekohledu MAGIC.
Jak silná jsou tedy tato magnetická pole? Různé papíry dávají různá čísla, od více než několika desetin femtoGaussu po více než několik femtoGaussů.
"Skutečnost, že dali spodní hranici magnetickým polím daleko v mezigalaktickém prostoru, která není spojena s žádnou galaxií nebo shluky, naznačuje, že ve vesmíru skutečně existoval nějaký proces, který působil ve velmi širokém měřítku," říká Zweibel. A tento proces by nastal v raném vesmíru, ne dlouho po Velkém třesku. "Tato magnetická pole nemohla vzniknout nedávno a musela by se utvořit v pravěkém vesmíru," říká Ruth Durrer, teoretická fyzika na Ženevské univerzitě.
Možná máme ještě jedno okno do fyziky raného vesmíru; hurá!
Zdroje: Science News, arXiv: 1004.1093, arXiv: 1003.3884
