Kuinka magneettikentät ilmestyivät maailmankaikkeuteen? Aiemmin uskottiin, että tämä ei voinut tapahtua heti Ison räjähdyksen jälkeen - nämä kentät ilmestyivät vasta ensimmäisten tähtien syntyessä. Amerikkalaisten ja saksalaisten tutkijoiden uudet tutkimukset kuitenkin viittaavat siihen, että heikko magnetismi olisi voinut syntyä aikaisemmin. Mutta kuinka tämä tapahtui?
Sähkömagneettiset kentät ovat läsnä kaikkialla: kosmisten säteiden relativistiset hiukkaset lentävät nopeasti niitä pitkin, aurinko osoittaa tutkijoille sen sähkömagneettisten kenttien monimutkaisimman hierarkian jatkuvan muutoksen, aurinkokunnan planeettojen magneettisuus on monimuotoista, ja etäisen avaruuden kohteet ja kentät hämmästyttävät vain mielikuvitusta sähkömagneettisilla kentillä!
Herää kohtuullinen kysymys - kuinka magneettikentät syntyivät maailmankaikkeudessa, miten ne muuttuivat maailmankaikkeuden olemassaolon viimeisen 13,4 miljardin vuoden aikana?
Ison räjähdyksen alkuhetkellä universumi edeltäjä syntyi melkein heti uskomattoman kuumennetun kaasupilven muodossa. Se jäähtyi, laajentuessaan avaruudessa, ja siihen muodostui primaarhiukkasia, jotka yhdistyivät melko nopeasti yksinkertaisimpiin atomeihin.
Mutta on täysin mahdotonta ennustaa magneettikentän ilmenemistä tässä järjestelmässä! Näin ollen se syntyi myöhemmin. Kuinka prosessi alkoi ja kehittyi, jonka seurauksena kaikki nykyaikaisessa maailmankuvassa niin voimakkaasti esitetyt magneettikentät ilmestyivät?
Asiantuntijat Reinhard Schlickayser Ruhrin yliopiston teoreettisen fysiikan instituutista Bochumissa (Saksa) ja Peter Jun Marylandin yliopistosta (USA) yrittävät purkaa mysteerin. He esittävät uuden hypoteesin: magneettikenttä syntyy Ison räjähdyksen jälkeen erittäin heikosta magneettomuodosta. Tämän ilmiön virtuaaliset alkiot luodaan sattumanvaraisesti ainepilvessä, jopa ennen alkukantaisten tähtien syntymistä.
Kun maailmankaikkeuden ikä oli noin 380 tuhatta vuotta, primitiivisen pilven lämpötila laski, muodostui alueita, joilla oli erilaiset tiheydet ja paineet, mikä osaltaan vaikutti magneettisuuden ensimmäisten satunnaisten ydinmuotojen esiintymiseen. Nämä heikot kentät vahvistuivat myöhemmin ja altistettiin räjähtävien tähtien ensimmäisille tähtituuleille ja plasmavirroille.
Joitakin tarkkoja tekijän määritelmiä: magnetoimaton, ei-relatiivinen lämpöplasma elektronista ja protoneista emittoi spontaanisti magneettikentän periodisia turbulenssivaihteluita, näiden heilahtelujen pieni moduuli saadaan yksinkertaisella kaavalla, joka sisältää vain kolme fysikaalista parametria: βe on lämpöelektronien normalisoitu lämpötila, me olemme plasman lämpöenergian tiheys ja g on plasmaparametri.
Mainosvideo:
Magnetoimattomasta malatektisesta väliaineesta, heti reionisoinnin alkamisen jälkeen, tämän mekanismin kentänvoimakkuudeksi arvioidaan 2 × 10-16 G avaruustiloissa (tyhjiöt) ja 2 x 10-10 G protogalaksioissa. Molemmat arvot ovat liian heikot vaikuttamaan plasmadynamiikkaan. Kun otetaan huomioon viskoosinen vaimennus, nämä arviot vähenevät edelleen 2 × 10 - 21 G: iin avaruustiloissa ja 2 x 10 - 12 G: seen alkueläimissä.
Sitten tapahtuu yksinkertainen ihme magneettikentien syntymästä: galaktienvälisen ja protogalaktisen väliaineen siirtyminen tai supistuminen supernoovien ensimmäisten räjähdysten aikana niiden tähtien metamorfoosin laajoilla alueilla parantaa näitä "siementettyjä" kenttiä!
Niistä tulee epähomogeeneja, ja jo magneettiset palautusvoimat vaikuttavat kaasun dynamiikkaan, lämpötilan βe järjestämiseen ja tasoitukseen. Joten magneettikenttien alkion "jyvistä" kuumien plasmapilvien varautuneissa protoneissa, elektronissa, heliumissa ja litiumytimissä, joissa nämä magneettikentät olivat suuntautuneet mielivaltaisesti, toisin sanoen mihin tahansa suuntaan, niiden organisaatio syntyi - jo suuntautunut magneettikenttä syntyi.
Michael Riordan Kalifornian yliopistosta Santa Cruzista (Yhdysvallat) muotoilee selityksen: “Magnetismi on missä varautuneiden hiukkasten virtaus on. Tuo kompassi lähellä tasavirtajohtoa ja näet neulan liikkuvan.
Mutta jos varautuneita hiukkasia on paljon ja ne sirottelevat kaikkiin suuntiin, kuten tapahtui varhaisessa maailmankaikkeudessa ennen kuin plasma jäähtyi ja atomit muodostuivat, keskimääräinen virta on kaikkialla nolla, joten makroskooppisessa mittakaavassa ei ole magneettisuutta. Tuloksena olevan magneettisuuden lisäämiseksi tarvittiin raskaita elementtejä, kuten nikkeli tai rauta - ne syntetisoitiin supernoova-räjähdysten lämpöydinprosesseissa.
Kun muodostuneet tähdet ja niistä massiivisimmat, alkoivat räjähtää elämänsä lopussa puristaen ympäristöä ja kyllästäen sitä samanaikaisesti raskaiden elementtien kanssa, tähtituulen ja räjähdysten yhdistelmä alkoi työntää pieniä magneettikenttiä toisistaan puristamalla niitä, venyttämällä ja kohdistuen tuulen suuntaan.
Tutkijat seuraavat ja avaavat magneettikenttien muutoksen hätkähdyttäviä vaikutuksia avaruudessa: ainoalla ja lähimmällä tähdellämme, Auringossa, magneettiset prosessit ohjaavat 22 vuoden aurinkomagneettisten kenttien syklin, jolloin saadaan 11 vuoden aurinkopistejakso.
Auringonkoronan magneettikentät pitävät kuumaa plasmaa, niiden muuttuminen aiheuttaa koronaalisen aineen ja näkyvyyden poistumista, ja aurinkoon syntyvät magneettikentät stimuloivat aktiivisuuden voimakkaimpia ilmenemismuotoja - aurinko soihdut! Auringon tuuli, jättäen Auringon plasmavirtojen muodossa ja täyttäen koko heliosfäärin tilan, kantaa planeettojen välistä magneettikenttää, joka vaihtelee muutamasta kymmeneen nT. Ja planeetoilla, joissa on magneettikenttä, raivoaa magneettinen ja ionosfäärinen myrsky, ja erilaiset aurorat leimahtavat.
Yhteenvetona on huomattava, että universumin sähkömagneettisten kenttien ehtymätön monimuotoisuus on ehtymätön lähde löytöille.
TATIANA VALCHUK