Ученые измерили силу космического магнитного поля

Астрономы говорят, что они обнаружили свидетельства того, насколько сильными должны быть магнитные поля между галактиками. Открытие проливает свет на то, как в космосе возник магнетизм, и может послужить в качестве "пробы" для осмысления процессов, произошедших сразу после Большого взрыва 13,7 млрд. лет назад.

Новое исследование, изданное 1 апреля в журнале «Science», “может быть подсказкой, из которой следует, что когда-то существовал некий фундаментальный процесс в межгалактической среде, который сформировал магнитные поля”, - говорит Эллен Цвейбель (Ellen Zweibel), специалистка по теоретической астрофизике в университете Висконсина, Мадисон; она не была связана с данным исследованием.  

Все галактики обладают магнитными полями. Такая область Млечного пути является наиболее интенсивной в его центре, где ее сила составляет одну двадцатитысячную от силы магнитного поля Земли (1/20,000).

Магнитные поля также пронизывают и межгалактическое пространство, однако до сих пор астрономы не знали, насколько сильны эти области, и как они возникли. Одна "нисходящая" идея состоит в том, что весь космос заполнился небольшим магнитным полем вскоре после Большого взрыва, и эта область росла по мере того, как звезды и галактики накапливали и усиливали его интенсивность. Другая, "восходящая" вероятность состоит в том, что магнитные поля, сформированные первоначально движением плазмы в небольших объектах в первичной Вселенной, таких как звезды, затем распространились вовне в космос.

Новая работа предполагает, что «нисходящий» вариант - правильное объяснение и помещает нижний предел в интенсивность полей.

Андрий Неронов (Andrii Neronov) и Ивджен Вовк (Ievgen Vovk) из Женевской обсерватории пришли к этому выводу, изучая блазары, яркие «сердца» активных галактик, которые выбрасывают струи заряженных частиц в направлении Земли. Орбитальный космический гамма-телескоп Ферми обнаружил большое количество этих объектов, в том числе и ярчайший из когда-либо замеченных в спектре электромагнитного гамма-излучения.

Но блазары — больше, чем просто космические красоты; они также предоставляют информацию о космических гамма-лучах, пересекающихся на их пути к Земле. Как и все электрически нейтральные частицы, гамма-фотоны изменяют масштаб изображения через пустое пространство, невозмущенном магнитными полями. Хотя иногда гамма-луч может столкнутся с другим фотоном, или частицей света, с гораздо меньшей энергией. Столкновение заставляет гамма-луч «раскалываться» на электрон и позитрон. Поскольку эти две новые частицы электрически заряжены, они внезапно начинают подвергаться отклонению магнитным полем. Позже они повторно воссоединяются, формируя новый гамма-луч, который теперь «функционирует» целым и невредимым, но уже с меньшей интенсивностью.

Команда Неронова изучала данные гамма-телескопа Ферми по интенсивности гамма-лучей, которые достигают Земли, если им удается не разбиться на части и не отклониться магнитными полями на своем пути к нашей планете. Даже после использования данных гамма-телескопов HESS в Намибии, исследователи не зафиксировали ни одного из этих типов лучей.