Стара загадка розгадана: фізики з'ясували, як у Всесвіті з'явилися магнітні поля.

Однією з найбільших загадок для астрофізиків залишається питання, як у Всесвіті виникли величезні магнітні поля. Автори нового дослідження, опублікованого в журналі The Astrophysical Journal, запропонували рішення цієї проблеми. Астрофізики вважають, що за цим стоїть масштабна "пилова батарея", яка почала діяти після появи перших зірок, пише Space.

У всій Всесвіті можна виявити магнітні поля. Земля має магнітне поле, яке захищає нас від шкідливого сонячного та космічного випромінювання, інші планети, а також зірки мають магнітні поля. Найсильніше магнітне поле в Сонячній системі має Сонце.

У нашої галактики Чумацький Шлях також є величезне магнітне поле, яке в мільйон разів слабше магнітного поля Землі, але його ширина складає десятки тисяч світлових років. У скупченнях галактик є ще більші магнітні поля, ширина яких складає кілька мільйонів світлових років.

Астрофізики вже давно намагаються з'ясувати, звідки у Всесвіті з'явилися величезні магнітні поля, які, хоч і слабкі, але мають дуже великий розмір. Вчені пропонували різні механізми їх створення, більшість з яких базується на динамо-процесі, який посилив надзвичайно слабкі "ембріони" магнітних полів, і вони набули сучасних значень. Але як виникли ці "ембріони"?

Автори нового дослідження вважають, що все почалося в найраніший період історії Всесвіту, коли йому було кілька сотень мільйонів років. Тоді виникли перші зірки та галактики, які лише почали випромінювати своє випромінювання. Астрофізики вважають, що після смерті цих перших зірок вони залишили після себе частинки, більш важкі, ніж водень і гелій, хімічних елементів. Ці частинки зустрілися в міжзоряному просторі та перетворилися на перші частинки пилу.

За допомогою випромінювання зірок і тертя одна об одну частинки пилу отримали електричний заряд. Коли виникло наступне покоління зірок, їхнє сильне світло змогло проникнути крізь навколишній міжзоряний газ і пил. Астрофізики вважають, що дуже потужне випромінювання зірок штовхало частинки пилу і змушувало їх рухатися через решту міжзоряного газу. Заряджені частинки пилу, які перебували в русі, створили дуже слабкий, але широкомасштабний електричний струм, що охоплює до 1000 світлових років.

Випромінювання зірок проникало нерівномірно через міжзоряний газ, тому частинки пилу нагрівалися в одних місцях і розсіювалися в інших. Таким чином виникли різниці в силі електричного струму між різними ділянками космосу. Згідно з законами електромагнетизму, це природним чином призвело до створення слабкого магнітного поля.

Астрофізики вважають, що це первинне магнітне поле приблизно в 1 млрд разів було слабше магнітного поля Землі. Але воно було достатньо великим, щоб інші астрофізичні процеси, такі як динамо-посилення, могли захопити "ембріон магнітного поля" та створити магнітні поля, які вчені спостерігають сьогодні.

Хоча це лише гіпотеза, астрофізики вважають, що цей процес потрібно включити в моделі еволюції галактик та їх магнітних полів.