Магнетизмът може да е възникнал преди звездите

По какъв начин са възникнали мощните сили на първичния магнетизъм, изменил Вселената, остава загадка. Нова хипотеза е дадена от Рейнхард Шликейзер от Института по теоретична физика към Рурския университет в Бохум и Питър Юн от университета в Мериленд.

От първобитния горещ газ, който изстивал при разширението, се образували атоми, но не се появило нищо с постоянно магнитно поле. То възникнало по-късно, но Шликейзер подозира, че още такава имало слаба форма на магнетизъм, създадена случайно, още преди раждането на първите звезди. Тези слаби полета по-късно се усилили и се увеличили под действието на първите звездни ветрове и взривяващите се звезди.

Според съвременните представи веднага след Големия взрив Вселената е представлявала ужасно горещ облак от електрически заредени протони, електрони, хелиеви и литиеви ядра. Всяко от тях можело да генерира магнитно поле във всяка посока, но тези полета напълно се изключвали едно друго и в Космоса царял еднороден газ.

„Магнетизмът е навсякъде, където има поток заредени частици – просто поднесете компас към проводник с постоянен ток и ще видите как ще затрепери стрелката – пояснява Майкъл Риордан от Калифорнийския университет в Санта Круз. – Но ако заредените частици са много и се разлитат във всички посоки, както е било в ранната Вселена преди изстиването на плазмата и образуването на атомите, средният ток навсякъде е равен на нула, затова макроскопичен мащаб магнетизъм няма.”

Шликейзер и Юн смятат, че магнетизмът може да се е произвеждал по пътя на естественото въртене на атомите и субатомните частици. И не е станал по-силен, тъй като за това се изисквали тежки елементи от рода на никел или желязо, които са могли да се синтезират само в огнището на звездите. За още по-тежки и магнитни елементи са необходими свръхнови.

Когато Вселената е била на около 380 000 години, температурата на първобитния облак е спаднала, образували се области с различна плътност и налягане – тогава някъде са възникнали първите случайни островчета с магнетизъм. Според Шликейзер става дума за полета с индукция 10^–21 Т. За сравнение – среден магнитно-резонансен томограф може да се похвали с индукция 3 Т.

Такъв магнетизъм не е могъл да повлияе на околния газ. Напротив, газът е избутвал слабите магнитни полета.

Когато се образували звездите и най-масивните от тях тръгнали в края на живота си да се взривяват, свивайки околната среда и едновременно насищайки я с тежки елементи, комбинацията между звездния вятър и взривовете започнала да разбутва малките магнитни полета, да ги притиска, разтяга и насочва по посока на вятъра.

В края на краищата магнитното поле станало достатъчно силно. А звездите по това време създавали по-тежки елементи, способни да произвеждат по-силен магнетизъм. Именно този магнетизъм е формирал магнитното поле на Земята и ни е подарил полярните сияния.

Резултатите от изследването са публикувани в сп. Physical Review Letters.

Източник: LiveScience