Sức mạnh của từ trường ở đây trên Trái đất, trên Mặt trời, trong không gian liên hành tinh, trên các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta (Dải ngân hà; một số trong số chúng dù sao), trong môi trường liên sao (ISM) trong thiên hà của chúng ta và trong ISM của các thiên hà xoắn ốc khác (một số trong số chúng dù sao) đã được đo. Nhưng chưa có sự đo lường nào về cường độ của từ trường trong không gian giữa các thiên hà (và giữa các cụm thiên hà; IGM và ICM).
Cho đến bây giờ.
Nhưng ai quan tâm chứ? Tầm quan trọng khoa học nào mà sức mạnh của từ trường IGM và ICM có?
Ellen Zweibel, nhà vật lý thiên văn lý thuyết tại Đại học Wisconsin, Madison cho biết, ước tính của các lĩnh vực này có thể cung cấp cho một manh mối rằng có một quá trình cơ bản trong môi trường liên thiên hà tạo ra từ trường. Ý tưởng từ trên xuống của One One là tất cả không gian bằng cách nào đó chỉ còn lại một từ trường nhỏ ngay sau Vụ nổ lớn - vào cuối thời kỳ lạm phát, tổng hợp hạt nhân Big Bang, hoặc tách rời vật chất baryonic và bức xạ - và lĩnh vực này phát triển mạnh mẽ khi các ngôi sao và thiên hà tích lũy và khuếch đại cường độ của nó. Một khả năng khác, từ dưới lên, có thể là các từ trường được hình thành ban đầu bởi sự chuyển động của plasma trong các vật thể nhỏ trong vũ trụ nguyên thủy, như các ngôi sao, sau đó lan truyền ra ngoài không gian.
Vậy làm thế nào để bạn ước tính cường độ của từ trường, cách xa hàng chục hoặc hàng trăm triệu năm ánh sáng, trong các vùng không gian cách xa bất kỳ thiên hà nào (ít cụm thiên hà hơn)? Và làm thế nào để bạn làm điều này khi bạn mong đợi các trường này nhỏ hơn nhiều so với nanoGauss (nG), có lẽ nhỏ như một femtoGauss (fG, là một phần triệu của nanoGauss)? Bí quyết gì bạn có thể sử dụng ??
Một thứ rất gọn gàng, một thứ dựa trên vật lý không được thử nghiệm trực tiếp trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào ở đây trên Trái đất và không thể được thử nghiệm trong suốt cuộc đời của bất kỳ ai đọc cái này ngày nay - việc sản xuất các cặp positron-electron khi một photon tia gamma năng lượng cao va chạm với một tia hồng ngoại hoặc lò vi sóng (ngày nay không thể thử nghiệm trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào, bởi vì chúng ta không thể tạo ra tia gamma có năng lượng đủ cao và thậm chí nếu chúng ta có thể, chúng hiếm khi va chạm với ánh sáng hồng ngoại hoặc lò vi sóng chúng ta phải đợi hàng thế kỷ để thấy một cặp như vậy được sản xuất). Nhưng blazar tạo ra một lượng lớn tia gamma TeV, và trong các photon vi sóng không gian giữa các thiên hà rất phong phú (đó là những gì mà nền vi sóng vũ trụ - CMB - là!), Và cũng là những tia hồng ngoại xa.
Khi được sản xuất, positron và electron sẽ tương tác với CMB, từ trường cục bộ, các electron và positron khác, v.v. (các chi tiết khá lộn xộn, nhưng về cơ bản đã được xử lý trước đó), với kết quả thực là quan sát được từ xa, nguồn sáng của tia gamma TeV có thể đặt giới hạn thấp hơn cho sức mạnh của IGM và ICM mà chúng truyền qua. Một số bài báo gần đây báo cáo kết quả của những quan sát như vậy, sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Fermi Gamma-Ray và kính viễn vọng MAGIC.
Vậy những từ trường này mạnh đến mức nào? Các bài báo khác nhau đưa ra các số khác nhau, từ lớn hơn một vài phần mười của một femtoGauss đến lớn hơn một vài femtoGauss.
Thực tế là họ đã đặt một giới hạn thấp hơn trên các từ trường ở xa trong không gian liên thiên hà, không liên quan đến bất kỳ thiên hà hay cụm sao nào, cho thấy thực sự có một quá trình hoạt động trên quy mô rất rộng trên toàn vũ trụ, ông Zweibel nói. Và quá trình đó đã xảy ra trong vũ trụ sơ khai, không lâu sau Vụ nổ lớn. Ruth Những từ trường này không thể hình thành gần đây và sẽ phải hình thành trong vũ trụ nguyên thủy, Ruth nói, Ruth Durrer, nhà vật lý lý thuyết tại Đại học Geneva.
Vì vậy, có lẽ chúng ta còn một cửa sổ nữa vào vật lý của vũ trụ sơ khai; hoan hô!
Nguồn: Tin tức khoa học, arXiv: 1004.1093, arXiv: 1003.3884
