Астрономи виявили ознаки найбільших магнітних полів у Всесвіті

Всесвіт наповнений магнітними полями. Хоча Всесвіт електрично нейтральний, атоми можуть бути іонізовані в позитивно заряджені ядра та негативно заряджені електрони. Коли ці заряди прискорюються, вони створюють магнітні поля. Одним із найпоширеніших джерел магнітних полів у великих масштабах є зіткнення між зоряною плазмою та всередині неї. Це одне з основних джерел магнітних полів для галактичних магнітних полів.

Але магнітні поля також повинні існувати в ще більших масштабах. У найбільшому масштабі космосу матерія розподілена в структурі, відомій як космічна мережа. Великі надскупчення галактик розділені безплідними пустотами, як скупчення мильної води серед великої області мильних бульбашок. Тонкі нитки міжгалактичного матеріалу тягнуться між цими надскупченнями, створюючи космічну мережу матерії.

Велика частина цієї павутини іонізована, тому вона повинна створювати величезні, але слабкі міжгалактичні магнітні поля. Принаймні така теорія. Астрономи не змогли спостерігати ці веб-магнітні поля. Але нове дослідження вперше виявило їх. Ми не можемо безпосередньо виявити магнітні поля, які знаходяться на відстані мільярдів світлових років. Натомість ми спостерігаємо за ними через їхній вплив на заряджені частинки. Коли електрони та інші частинки обертаються по спіралі вздовж ліній магнітного поля, вони випромінюють радіосвітло.

Зображуючи цей радіосигнал, астрономи можуть наносити на карту галактичні магнітні поля. Але нитки космічної павутини настільки розсіяні, що радіосвітло, яке вони випромінюють, дуже слабке. Надто слабкий, щоб його було легко виявити. А оскільки сусідні галактики створюють ще сильніші радіосигнали, веб-сигнал може бути заглушений галактичним радіошумом.

Щоб подолати цю проблему, команда зосередилася на поляризованому радіосвітлі. Це радіовипромінювання, які мають певну спрямованість. Оскільки орієнтація пов’язана із загальною орієнтацією нитки розжарювання, команда могла легше вилучити цей сигнал із фону космічного радіо.

Вони використовували дані з радіокарт усього неба, таких як Global Magneto-Ionic Medium Survey, Planck Legacy Archive, Owens Valley Long Wavelength Array і Murchison Widefield Array. Склавши ці дані та порівнявши їх із картами мережі коміксів, команда підтвердила поляризований радіосигнал, випромінюваний мережею.

Цей результат є не лише першим виявленням магнітних полів космічної павутини, це також переконливий доказ існування ударних хвиль зіткнення всередині міжгалактичних ниток. Ці ударні хвилі були помічені в комп’ютерному моделюванні космічних структур, але це перший доказ, який підтверджує ідею, що ці характеристики моделювання точні.