A mágneses mezők erőssége itt a Földön, a Napon, a bolygók közötti űrben, a galaxisunk csillagain (Tejút; ezek közül néhány is), a csillagközi közegben (ISM) a galaxisunkban és a Más spirális galaxisok ISM-ét (ezek közül néhány is) megmértük. De a galaxisok közötti térben (és a galaxisok klasztereinek; az IGM és az ICM között) a mágneses mezők erősségének mérése nem történt.
Mostanáig.
De kit érdekel? Milyen tudományos jelentőséggel bír az IGM és az ICM mágneses terek erőssége?
Ezeknek a mezőknek a becslései „nyomot adhatnak arra, hogy a mágneses tereket létrehozó intergalaktikus közegben volt valami alapvető folyamat” - mondja Ellen Zweibel, a madisoni Wisconsini Egyetem elméleti asztrofizikusa. Az egyik „felülről lefelé mutató” ötlet az, hogy az űrnek valahogy valamilyen mágneses mezője maradt hamarosan a Nagyrobbanás után - az infláció vége, a Nagyrobbanás Nukleoszintézise vagy a barion anyag és a sugárzás szétválasztása után - és ez a mező egyre erősebb lett ahogy a csillagok és galaxisok felhalmozták és felerősítették annak intenzitását. Egy másik, „alulról felfelé mutató” lehetőség az, hogy a mágneses mezők kezdetben a plazma mozgásával alakulnak ki az elsődleges világegyetem kis tárgyaiban, például csillagokban, majd tovább terjednek az űrbe.
Tehát hogyan lehet becsülni egy tíz vagy százmillió fényév távolságban lévő mágneses erő erősségét az űr régióiban, bármely távolságra a galaxisoktól (sokkal kevesebb galaxiscsoport)? És hogyan kell ezt csinálni, ha azt várja, hogy ezek a mezők sokkal kevesebbek legyenek, mint egy nanoGauss (nG), talán olyan kicsik, mint a femtoGauss (fG, amely egy nanoGauss milliomod)? Milyen trükköt tudsz használni ??
Egy nagyon ügyes, amely olyan fizikára támaszkodik, amelyet egy laboratóriumban sem a Földön közvetlenül nem teszteltek, és amelyet valószínűleg nem tesztelnek majd olyan emberek életében, akik ezt ma olvassák - pozitron-elektron párok előállítása nagy energiájú gammasugár foton esetén ütközik egy infravörös vagy mikrohullámú sugárzóval (ezt manapság egyetlen laboratóriumban sem lehet tesztelni, mert nem tudunk elég nagy energiájú gamma-sugarakat készíteni, és még ha meg is tudnánk, akkor ilyen ritkán ütköznének infravörös fény vagy mikrohullámú készülékekkel). évszázadokig kellett várnunk, hogy egy ilyen pár előálljon). De a blazárok nagy mennyiségű TeV gamma-sugarat bocsátanak ki, és az intergalaktikus űrben a mikrohullámú fotonok bőségesek (ez a kozmikus mikrohullámú háttér - CMB -!), És a távoli infravörös is.
Az előállítás után a pozitron és az elektron kölcsönhatásba lép a CMB-vel, a helyi mágneses mezőkkel, más elektronokkal és pozitronokkal stb. (A részletek meglehetősen rendetlenek, de alapvetően egy ideje kidolgozták), azzal a nettó eredménnyel, hogy a távoli megfigyelések a TeV gamma-sugarak fényes forrásai alacsonyabb határértékeket határozhatnak meg az IGM és az ICM erősségére, amelyeken keresztülhaladnak. Számos közelmúltbeli cikk beszámol az ilyen megfigyelések eredményeiről, a Fermi Gamma-Ray Űrtávcsővel és a MAGIC távcsővel.
Tehát milyen erősek ezek a mágneses mezők? A különféle papírok eltérő számot adnak, a femtoGauss néhány tizedétől a néhány femtoGaussig nagyobbig.
"Az a tény, hogy alsó határt tettek a mágneses mezőkre messze az intergalaktikus űrben, nem kapcsolódtak semmilyen galaxishoz vagy klaszterhez, azt sugallja, hogy valóban volt valami folyamat, amely az egész világegyetemben nagyon széles skálán működött" - mondja Zweibel. És ez a folyamat a korai világegyetemben megtörtént volna, nem sokkal a Nagyrobbanás után. "Ezeknek a mágneses mezőknek nem lehetett a közelmúltban kialakulniuk, és az elsődleges világegyetemben kellett volna kialakulniuk" - mondja Ruth Durrer, a genfi egyetem elméleti fizikusa.
Tehát talán van még egy ablak a korai világegyetem fizikájába; Hurrá!
Források: Science News, arXiv: 1004.1093, arXiv: 1003.3884
