Jak se ve vesmíru objevila magnetická pole? Dříve se předpokládalo, že k tomu nemůže dojít bezprostředně po Velkém třesku - tato pole se objevila až po narození prvních hvězd. Nový výzkum amerických a německých vědců však naznačuje, že ve skutečnosti se slabý magnetismus mohl objevit dříve. Ale jak přesně se to stalo?
Elektromagnetická pole jsou všudypřítomná: relativistické částice kosmických paprsků po nich rychle létají, Slunce ukazuje vědcům, že nepřetržitá transformace nejsložitější hierarchie jeho elektromagnetických polí, magnetismus planet planet sluneční soustavy je různorodý a objekty a pole vzdáleného prostoru jednoduše ohromují fantazii svými elektromagnetickými poli!
Vyvstává rozumná otázka - jak se ve vesmíru objevila magnetická pole, jak se změnila během posledních 13,4 miliard let existence vesmíru?
V počátečním okamžiku Velkého třesku se pre-vesmír narodil téměř okamžitě ve formě neuvěřitelně zahřátého oblaku plynu. Ochladilo se, rozšiřovalo se v prostoru a tvořily se v něm primární částice, které se poměrně rychle spojily do nejjednodušších atomů.
Je však absolutně nemožné předvídat výskyt magnetického pole v tomto systému! Následně se narodil později. Jak se proces začal a vyvíjel v důsledku toho, že se objevila všechna magnetická pole tak silně zastoupená v moderním obrazu světa?
Experti Reinhard Schlickayser z Institutu pro teoretickou fyziku na Ruhr University v Bochumu (Německo) a Peter Jun z University of Maryland (USA) se snaží odhalit záhadu, předložili novou hypotézu: magnetické pole se objeví po Velkém třesku z velmi slabé formy magnetismu. Virtuální embrya tohoto jevu jsou vytvářena náhodou v oblaku hmoty, ještě před narozením pravěkých hvězdných těl.
Když byl věk vesmíru asi 380 tisíc let, teplota primitivního mraku se snížila, vytvořily se oblasti s různými hustotami a tlaky, což přispělo ke vzniku prvních náhodných nukleačních forem magnetismu. Tato slabá pole byla později zesílena a byla vystavena prvním hvězdným větrům a plazmatickým proudům z explodujících hvězd.
Málo přesných autorových definic: nemagnetizovaná nerelativistická termální plazma elektronů a protonů spontánně emituje aperiodické turbulentní fluktuace magnetického pole, malý modul těchto fluktuací je dán jednoduchým vzorcem, který zahrnuje pouze tři fyzikální parametry: βe je normalizovaná teplota tepelné elektronů, my jsme tepelná hustota tepelné plazmy a g je plazmatický parametr.
Propagační video:
U nemagnetizovaného intergalaktického média se bezprostředně po nástupu reionizace odhaduje intenzita pole z tohoto mechanismu na 2 × 10-16 G ve vesmírných dutinách (dutinách) a 2 × 10-10 G v protogalaxiích. Obě hodnoty jsou příliš slabé na to, aby ovlivnily dynamiku plazmy. S ohledem na viskózní tlumení se tyto odhady stále snižují na 2 × 10-21 G ve vesmírných dutinách a 2 × 10-12 G v protogalaxiích.
Pak nastane jednoduchý zázrak narození magnetických polí: posun nebo kontrakce mezigalaktického a protogalaktického média během prvních explozí supernov v obrovských oblastech jejich hvězdné metamorfózy posiluje tato „očkovaná“pole!
Stávají se nehomogenní a magnetické regenerační síly již ovlivňují dynamiku plynu, uspořádání a vyrovnávání teploty βe. Takto z embryonálních „zrn“magnetických polí v horkém plazmatickém oblaku nabitých protonů, elektronů, helia a lithiových jader, kde byla tato magnetická pole orientována libovolně, tj. V jakémkoli směru, jejich organizace se zrodila - vzniklo již orientované magnetické pole.
Michael Riordan z Kalifornské univerzity v Santa Cruz (USA) formuluje vysvětlení: „Magnetismus je všude, kde je tok nabitých částic. Přibližte kompas blízko DC kabelu a uvidíte pohyb jehly.
Pokud však existuje mnoho nabitých částic a rozptýlí se ve všech směrech, jako tomu bylo v časném vesmíru, než se plazma ochladila a vytvořily se atomy, průměrný proud všude je nula, takže v makroskopickém měřítku není magnetismus. Ke zvýšení výsledného magnetismu byly zapotřebí těžké prvky jako nikl nebo železo - byly syntetizovány v termonukleárních procesech výbuchů supernovy.
Když se hvězdy vytvořily a nejhmotnější z nich začaly explodovat na konci svého života, komprimovaly prostředí a současně ho saturovaly těžkými prvky, začala kombinace hvězdného větru a explozí tlačit malá magnetická pole od sebe, vymačkávat je, natahovat se a vyrovnávat ve směru větru.
Vědci nyní pozorují a rozplývají překvapivé účinky transformace magnetických polí ve vesmíru: na naši jedinou a nejbližší hvězdu Slunce řídí magnetické procesy 22letý cyklus slunečních magnetických polí a poskytuje 11letý cyklus slunečních skvrn.
Magnetická pole sluneční korony udržují horkou plazmu, jejich transformace způsobuje vyhazování koronálních látek a výčnělků a vznikající magnetická pole na slunci stimulují nejsilnější projevy aktivity - sluneční erupce! Sluneční vítr, opouštějící Slunce ve formě plazmatických proudů a vyplňující celý prostor heliosféry, nese meziplanetární magnetické pole, které se mění od několika do desítek nT. A na planetách s magnetickým polem se rozzlobilo magnetické a ionosférické bouře a různé aurory.
Závěrem je třeba poznamenat, že nevyčerpatelná paleta elektromagnetických polí ve vesmíru je nevyčerpatelným zdrojem budoucích objevů.
TATIANA VALCHUK