Вселената е изградена от „магнит“, който е по-слаб от магнита на хладилника. Как една фина сила е създала космическата мрежа
Представете си галактически океан, само че вместо вода царува съвсем безспорна празнина. В този океан има разпръснати космически острови, само че те не съществуват изолирано. Те са свързани с невидими влакна от газ и тъмна материя, образувайки гигантска, всепроникваща конструкция – галактическа мрежа. Това е скелетът на нашата Вселена. А учените неотдавна откриха, че този скелет има едно тънко свойство: той е намагнетизиран.
Това изобретение повдигна фундаментален въпрос. Магнетизмът наоколо до звездите и галактиките е предстоящ, защото там се прави огромна интензивност. Но за какво магнитните полета участват в ледената пустош на междугалактическото пространство, надалеч от всички дейни източници? Отговорът, препоръчан от интернационален екип от учени, ни връща към първите моменти от съществуването на времето и пространството. Оказва се, че ключът към разгадаването на актуалната конструкция на космоса е нереален шепот от далечното му минало.
Загадката на универсалната мрежа
За да разберем дълбочината на тази тайнственост, би трябвало да създадем крачка обратно. Космическата мрежа не е просто красива метафора. Тя е действителна карта на разпределението на материята във Вселената. Галактиките и техните купове са формирани в плътните възли на тази мрежа, а сред тях се простират дълги нишки – филаменти. По-голямата част от размера е заета от великански празнини или кухини, в които материята съвсем не съществува.
Астрономите от дълго време подозират, че нишките и даже воидите са пронизани от магнитни полета. Но от кое място биха се появили те? Във вътрешността на галактиките всичко е просто: придвижването на плазмата, детонациите на свръхновите, интензивността на черните дупки – всичко това генерира мощни магнитни полета. Но тези местни „ динамомашини “ не могат да обяснят намагнитването на областите, отдалечени на милиони светлинни години от галактиките.
Именно тук се ражда смелата догадка: ами в случай че това не е актуален, а реликтов магнетизъм? Ами в случай че това е завещание, останало от самата зора на времето, когато Вселената е била изцяло друга от днешната?
Линейните спектри на мощността на материята за PMF моделите с комбинации от параметри {B_1Mpc, n_B} за другите пикови скали на k_peak. Цифрова машина на времето: по какъв начин да погледнем в предишното?
Невъзможно е да се ревизира непосредствено сходна концепция – не можем да се върнем 13,8 милиарда години обратно. Но имаме нещо по-добро: суперкомпютри. Екип от откриватели от Италия, Обединеното кралство, Съединени американски щати и Германия са основали същинска цифрова машина на времето. Те организираха към четвърт милион симулации, всяка от които представляваше дребна виртуална галактика.
Подходът е талантлив в своята елементарност. Учените „ пускали “ еволюцията на космоса още веднъж и още веднъж, като променяли единствено по един параметър – съществуването и силата на първичното магнитно поле. Някои симулации еволюирали в свят без примитивен магнетизъм, други – с доста едва поле, а трети – с по-силно поле. След това останало най-важното: да се сравнят получените виртуални галактически мрежи с това, което виждаме в действителността посредством телескопите.
Резултатът се оказа изумителен. Моделите, в които нямаше първично магнитно поле, не възпроизвеждаха тъкмо следената конструкция. Но вселените, в които през цялото време е имало дребно, съвсем незабележимо магнитно поле, са еволюирали в нещо доста сходно на нашия свят. Данните съответстваха.
Разликата в спектрите на мощността на потока сред моделите Шепот от люлката на времето.
Най-изненадващото в тази ситуация е размера на това „ вярно “ магнитно поле. Силата му е била единствено към 0,2 наногауса. За да осъзнаете какъв брой малко е това, представете си елементарен магнит върху ледник. Сега главното поле на Вселената е било милиарди пъти по-слабо от това. Силата му е сравнима с магнетизма, който невроните в човешкия мозък генерират по време на мисловния развой.
Това е необикновено едва, съвсем призрачно поле, само че е потвърдено, че то е оставило неизличима диря в по-нататъшната история на космоса. Установявайки тази нова, извънредно ниска горна граница, учените не просто са измерили една антична мощ, само че и разполагат с инструмент за схващане на процесите, протекли в първата част от секундата след Големия гърмеж. Подобни полета биха могли да зародят да вземем за пример по време на епохата на инфлацията – интервалът на свръхбързо разширение на Вселената – или по време на фазовите преходи, когато фундаменталните сили на природата се отделят една от друга (като кондензирането на парата във вода).
Най-добре съответстващите модели на PMF и ΛCDM, показан е и модел на PMF с B = 0,5 nG Не е единствено светиня, а проектант
Но каква роля би могла да изиграе такава незначителна мощ в галактически мащаб? Оказва се, че основна роля. Това поле е работило като незабележим проектант.
В младата Вселена материята е била съвсем отмерено разпределена. За да стартират да се образуват звездите и галактиките от тази хомогенна „ чорба “, са били нужни точки на привличане – дребни сгъстявания, в които материята да бъде привличана от гравитацията. И по този начин, първичното магнитно поле, въпреки и едва, леко „ побутва “ заредените частици, като им оказва помощ да се съберат. То е основало в допълнение налягане, което е направило нишките на галактическата мрежа малко по-стегнати.
Това е бил катализаторът на галактическото строителство. С този едвам осезаем магнитен подтик образуването на първите звезди и галактики можело да протече доста по-бързо. Без него нашият свят може би щеше да наподобява напълно друго – по-рядък и празен.
Предстоят още проби. Данните, които в този момент се събират от галактическия телескоп „ Джеймс Уеб “, който надниква в най-отдалечените и най-старите кътчета на космоса, ще оказват помощ или дефинитивно да се удостовери тази доктрина, или да се поправя.
По този метод една от най-големите загадки на актуалната астрофизика намира своето елегантно решение. Гигантската конструкция на Вселената, която следим през днешния ден, носи загатна за първите мигове от своето раждане – спомен под формата на съвсем незабележимо магнитно поле, което обаче е било задоволително мощно, с цел да помогне за построяването на нашия свят.
