Первые магнитные поля Вселенной были сравнимы с человеческим мозгом
Магнетизм как фундаментальная сила природы возник в первые мгновения после Большого взрыва, когда пространство было заполнено хаотично движущимися заряженными частицами. Ученые давно подозревали, что так называемые первичные магнитные поля, зародившиеся в ту эпоху, играли роль в формировании крупномасштабных структур Вселенной. Однако реальную их силу оценить было трудно — астрофизикам оставалось лишь предполагать, что они были слабее современных полей звезд, планет и черных дыр.
Чтобы приблизиться к ответу, ученые провели около 250 тысяч компьютерных симуляций, основанных на данных наблюдений так называемой космической паутины — гигантской сетевидной системы из тончайших «нитей», соединяющих галактики. Именно в этой малопонятной структуре, растянутой на миллиарды световых лет, до сих пор сохраняются следы древних магнитных полей.
Результаты расчетов показали, что величина этих полей не превышала 0,00000000002 гаусса. Для сравнения, обычный магнит на дверце холодильника имеет силу около 100 гауссов, то есть в миллиарды раз больше. Ученые отмечают, что сила древнейших магнитных полей близка к величине магнитных импульсов, которые возникают в мозге человека в процессе работы нейронов.
Авторы работы, Мак Павичевич и Маттео Вьель из Международной школы передовых исследований в Триесте, полагают, что первые магнитные поля могли возникнуть уже во время инфляции — сверхбыстрого расширения Вселенной сразу после Большого взрыва. Расширяясь, ткань космоса «вплела» эти поля в формирующуюся сетчатую структуру между галактиками, где их следы можно косвенно наблюдать и сегодня.
Прямых способов увидеть эти поля пока нет, поэтому выводы остаются теоретическими. Но расчеты совпадают с данными о космическом микроволновом фоне — реликтовом излучении, которое считается «эхом» Большого взрыва. В будущем ученые надеются уточнить результаты с помощью наблюдений за космической паутиной при помощи телескопа James Webb, что позволит создать более точные модели и понять, какую роль играли первичные магнитные поля в формировании структуры Вселенной.
Расчеты астрофизиков не только позволяют узнать больше о природе космоса, но и показывает, насколько хрупкими, практически невесомыми были силы, давшие начало грандиозной архитектуре нашей Вселенной.
