قوة المجالات المغناطيسية هنا على الأرض ، وعلى الشمس ، وفي الفضاء بين الكواكب ، وعلى النجوم في مجرتنا (درب التبانة ؛ بعضها على أي حال) ، في الوسط النجمي (ISM) في مجرتنا ، وفي تم قياس ISM للمجرات اللولبية الأخرى (بعضها على أي حال). ولكن لم تكن هناك قياسات لقوة المجالات المغناطيسية في الفضاء بين المجرات (وبين مجموعات المجرات ؛ IGM و ICM).
وحتى الآن.
لكن من يهتم؟ ما هي الأهمية العلمية التي تتمتع بها قوة المجالين المغناطيسيين IGM و ICM؟
تقول إلين زويبل ، عالمة الفيزياء الفلكية النظرية في جامعة ويسكونسن ، ماديسون: إن تقديرات هذه الحقول قد توفر "دليلًا على وجود بعض العمليات الأساسية في الوسط بين المجرات التي جعلت المجالات المغناطيسية". تتمثل فكرة "من أعلى إلى أسفل" في أن المساحة كلها تُركت بطريقة أو بأخرى مع مجال مغناطيسي طفيف بعد الانفجار العظيم بوقت قصير - حول نهاية التضخم ، أو تركيب Nucleosynthesis Big Bang ، أو فصل المادة الباريونية والإشعاع - ونما هذا المجال بقوة بينما تكدس النجوم والمجرات وتضخم شدتها. احتمال آخر "من أسفل إلى أعلى" هو أن المجالات المغناطيسية التي تشكلت في البداية بحركة البلازما في الأجسام الصغيرة في الكون البدائي ، مثل النجوم ، ثم انتشرت إلى الفضاء الخارجي.
إذن كيف تقدر قوة المجال المغناطيسي ، على بعد عشرات أو مئات الملايين من السنوات الضوئية ، في مناطق الفضاء بعيدًا جدًا عن أي مجرات (أقل من مجموعات المجرات)؟ وكيف يمكنك القيام بذلك عندما تتوقع أن تكون هذه الحقول أقل بكثير من nanoGauss (nG) ، ربما تكون صغيرة مثل femtoGauss (fG ، وهو جزء من المليون من nanoGauss)؟ ما الحيلة التي يمكنك استخدامها ؟؟
واحد أنيق للغاية ، يعتمد على فيزياء لم يتم اختبارها بشكل مباشر في أي مختبر ، هنا على الأرض ، ومن غير المحتمل أن يتم اختباره خلال حياة أي شخص يقرأ هذا اليوم - إنتاج أزواج إلكترون بوزيترون عندما يكون فوتون أشعة غاما عالي الطاقة يصطدم بالأشعة تحت الحمراء أو الميكروويف (لا يمكن اختبار هذا في أي مختبر ، اليوم ، لأننا لا نستطيع أن نجعل أشعة جاما ذات طاقة عالية بما فيه الكفاية ، وحتى لو استطعنا ، فنادراً ما يصطدمون بضوء الأشعة تحت الحمراء أو الموجات الدقيقة علينا أن ننتظر قرونا لنرى مثل هذا الزوج ينتج). لكن blazars تنتج كميات وفيرة من أشعة تاما جاما ، وفوتونات الميكروويف في الفضاء بين المجرات وفيرة (هذا ما هي الخلفية الميكروويف الكونية - CMB -!) ، وكذلك هي الأشعة تحت الحمراء البعيدة.
بعد إنتاجها ، سيتفاعل البوزيترون والإلكترون مع CMB ، والحقول المغناطيسية المحلية ، والإلكترونات الأخرى والبوزيترونات ، وما إلى ذلك (التفاصيل فوضوية إلى حد ما ، ولكن تم وضعها بشكل أساسي منذ بعض الوقت) ، مع النتيجة الصافية التي تظهر فيها ملاحظات بعيدة ، يمكن للمصادر الساطعة لأشعة جاما تي في أن تضع حدودًا أقل لقوة IGM و ICM التي تسافر من خلالها. وتورد العديد من الصحف الحديثة نتائج مثل هذه الملاحظات ، باستخدام تلسكوب Fermi Gamma-Ray Space وتلسكوب MAGIC.
ما مدى قوة هذه المجالات المغناطيسية؟ تقدم الأوراق المختلفة أرقامًا مختلفة ، من أكبر من بضع أعشار من femtoGauss إلى أكبر من عدد قليل من femtoGauss.
يقول زويبل: "حقيقة أنهم وضعوا حدًا أدنى للحقول المغناطيسية بعيدًا جدًا في الفضاء بين المجرات ، غير المرتبط بأي مجرة أو عناقيد ، يشير إلى أنه كانت هناك بالفعل بعض العمليات التي عملت على نطاق واسع جدًا في جميع أنحاء الكون". وهذه العملية كانت ستحدث في الكون المبكر ، بعد فترة طويلة من الانفجار العظيم. تقول روث دورر ، الفيزيائية النظرية في جامعة جنيف: "لم يكن من الممكن أن تكون هذه المجالات المغناطيسية قد تشكلت مؤخرًا ، وكان يجب أن تكون قد تشكلت في الكون البدائي".
لذا ، ربما لدينا نافذة أخرى في فيزياء الكون المبكر ؛ مرحى!
المصادر: Science News ، arXiv: 1004.1093 ، arXiv: 1003.3884
