”Kringvandrande” magnetfält upptäckta

Svaga ”babyfält” förflyttar sig i universum, visar en ny undersökning publicerad i tidskriften Science.

8 april 2010 av Brian Handwerk, National Geographic News

En ny undersökning har kanske löst mysteriet med varifrån de jättelika magnetfälten omkring galaxer kommer.

Galaxer som vår egen Vintergatan har sina egna överdimensionerade magnetfält. Även om dessa fält är svaga jämfört med planetariska fält, anser forskarna att de galaktiska versionerna medverkar till att bestämma hur snabbt stjärnor bildas, leda kosmiska strålar och reglera de dynamiska förhållandena i interstellära gaser.

De flesta forskare anser att de starkare magnetfälten i dagens vuxna galaxer har vuxit fram ur svagare ”babyfält”. Å andra sidan är det ovisst varifrån dessa äldre fält kommer.

De mest framträdande teorierna går ut på att babyfälten antingen bildats genom rörelser av laddad gas i protogalaxer, eller att de uppstått utanför galaxerna genom några oupptäckta processer i det tidiga universum.

Nya observationer utförda med hjälp av NASA:s gammastråleteleskop, Fermi, stödjer teorin om att babyfälten har funnits där hela tiden, till och med före galaxerna.

Utifrån informationen från Fermi ”har vi funnit att dessa svaga magnetfält måste finnas överallt. De måste finnas utanför galaxerna och fylla hela universum, även där det inte finns några galaxer, hopar eller något annat”, säger en av männen bakom undersökningen, Andrii Neronov från ISDC-centret för astrofysik vid Geneves universitet i Schweiz.

Eftersom de nya upptäckterna pekar på att magnetfält kan bildas utanför galaxer, ”uppstod dessa magnetfält kanske innan galaxerna bildades”, säger Andrii Neronov.

Frön till galaktiska fält sås

Enligt teorin kan de ursprungliga babyfälten ha bildats av laddade partiklar, som spottats ut under våldsamma händelser såsom supernovor.

Enligt teorin kan ett fält över en lång period svälla inne i en galax, eftersom galaxens långsamma rotation får laddade partiklar och gaser att orientera sig efter det magnetiska babyfältets linjer.

Andra babyfält fortsätter däremot att vandra omkring i den intergalaktiska rymden, och det är det som Andrii Neronov och hans kollegor anser sig ha upptäckt.

Närmare bestämt observerade forskarna en brist på gammastrålar med mycket hög energi i data, som Fermi hade samlat in från blazarer – galaxer som i sina centrum har supermassiva svarta hål, som spyr ut jetströmmar av partiklar med nära ljusets hastighet.

De gammastrålar som når jorden från blazarer måste ha en viss energinivå. De gammastrålar som Andrii Neronov och hans grupp observerade tycks dock ha tappats på en del av sin styrka, och det är precis vad som sker om gammastrålarna längs vägen påverkas av svaga magnetfält.

”Det vi har upptäckt kan vara detta ursprungliga, svaga fält, och det kan kanske lösa gåtan med ursprunget till magnetfält i Vintergatan och andra galaxer, eftersom vi nu känner till de ursprungliga förhållandena”, säger Andrii Neronov.

Magnetfält omgärdas fortfarande av mystik

Trots att det inte råder någon brist på förslag, är forskarna inte säkra på vilka högenergiprocesser som kan ha skapat de allra första magnetfälten i ett ungt universum utan galaxer.

Eftersom de exakta intensiteterna i fälten ännu inte har mätts, är det även ovisst om de kringvandrande babyfälten har spelat en roll vid den efterföljande bildningen av galaxer och galaxhopar.

”Generellt lutar jag mest åt att de inte spelar någon väsentlig roll för bildningen av galaxerna, eftersom de är för svaga” vid de låga nivåer som Fermi-gruppen observerade, säger Andrii Neronov.

Läs också

Kanske är du intresserad av...