Астрономы получили первые представления о силе космического магнитного поля, что проливает свет на происходящее в ранней Вселенной - Гранит науки - 2010-05-06

Астрономы получили первые представления о силе космического магнитного поля, что проливает свет на происходящее в ранней Вселенной.

Магнитное поле присуще всем галактикам. Магнетизм Млечного пути сильнее вблизи его центра, хотя и там он не превышает одной двадцатитысячной доли силы магнитного поля Земли. Магнитные поля пронизывают и межгалактическое пространство, однако до сих пор у ученых не было сведений ни о силе таких космических магнитных полей, ни об их происхождении. Одна из гипотез, имеющая так называемый «нисходящий» характер, предполагает, что слабое магнитное поле стало заполнять весь космос вскоре после Большого взрыва, а сила его постепенно возрастала по мере накопления звезд и галактик. Альтернативная, «восходящая» идея, заключается в том, что магнитные поля изначально образовывались при движении плазмы в малых объектах первичной Вселенной, таких, как звезды, и от них распространялись во внешнее пространство. В работе, проведенной сотрудниками Женевской Обсерватории (Geneva Observatory) Андреем Нероновым (Andrii Neronov) и Евгением Вовком (Ievgen Vovk) и опубликованной в Science (2 April 2010) на прошлой неделе, получены данные, подкрепляющие первую, нисходящую, идею и устанавливающие нижний предел интенсивности межгалактических магнитных полей. Неронов и Вовк сделали свои выводы, изучая блазары – мощные источники электромагнитного излучения, которое попадая в земную атмосферу, провоцирует появление короткоживущих частиц, также являющихся источником излучения. Информация о блазарах в исследовании, о котором идет речь, поступала с орбитального гамма-лучевого телескопа Ферми (Fermi Gamma-ray Space Telescope).

Для блазаров характерны быстрые и значительные изменения светимости по всему спектру электромагнитного излучения за относительно короткие периоды времени – несколько суток или даже часов. Но кроме этой привлекательной для наблюдений особенности они также являются индикатором свойств космической среды, через которую приходится проходить испускаемым блазарами мощным лучам. Если при столкновении электрически нейтрального гамма-излучения блазара с некой частицей низкой энергии (каким-то фотоном другой природы) образуются новые электрически заряженные частицы, то они могут быть подвержены влиянию магнитного поля, которое вызовет отклонение этих частиц от предполагаемой траектории. После частицы рекомбинируют с образованием гамма-излучения, которое имеет более низкую интенсивность. И эти изменения являются показателями свойств среды. Анализируя данные гамма-лучевого космического телескопа Ферми, работающие в Швейцарии авторы вообще не обнаружили излучения блазаров, которое дошло бы до Земли с той интенсивностью свечения, какая могла бы быть, если бы образовавшиеся по пути заряженные частицы не были бы отклонены гипотетическим магнитным полем космоса. По расчетам группы Неронова, сила магнитного поля, пронизывающего межгалактическое пространство, порядка одной десяти миллионно- миллиардной доли магнитного поля Земли. Это согласуется с идеей о том, что космическое магнитное поле возникло вследствие некого процесса вселенского масштаба на ранних этапах зарождения мирозданья.