Descoperirea despre Campurile Magnetice din Univers care a UIMIT Cercetatorii

Universul este imbibat de campuri magnetice slabe, dar persistente, care se intind prin intreaga retea cosmica. Desi au trecut decenii de cercetari, astronomii inca nu pot spune cu exactitate de unde isi au originea aceste campuri. Cu toate acestea, studii recente sugereaza ca raspunsul se afla adanc in istoria indepartata a cosmosului, inca din primele secunde dupa Big Bang.

Oriunde ne uitam, observam prezenta campurilor magnetice. In braţele spiralate ale galaxiilor, intensitatea lor este relativ redusa, insa ele modeleaza structura si evolutia materiei interstelare. Pe Pamant, campul magnetic generat de dinamoul din interiorul planetei are o intensitate moderata, suficienta pentru a proteja atmosfera de particulele solare. In schimb, magnetarii – stele extrem de dense si rapide – produc campuri magnetice de o forta colosala, depasind orice comparatie cu alte obiecte astrofizice.

In mod obisnuit, fiecare dintre aceste campuri magnetice beneficiaza de o explicatie plauzibila. Campul terestru, de pilda, este rezultat din convectia fierului si nichelului topite in miezul planetei. Campurile din jurul stelelor si planetelor sunt generate de procese interne sau de interactiuni cu vantul solar. Aceasta insa nu se aplica la scara celor mai mari structuri din univers.

Rointele de galaxii, formate din sute sau mii de galaxii, si filamentele uriase, care se intind pe zeci de milioane de ani-lumina, gazduiesc campuri magnetice cu semnal extrem de slab. In ciuda dimensiunilor lor colosale, intensitatea acestor campuri se situeaza la circa un miliard de ori mai mica decat cea a campului terestru. Cu toate acestea, fiecare linie de camp se poate desfasura nestingherita pe distante de zeci de mii de ani-lumina, strabatand regiuni imense de spatiu aproape vid.

O problema fundamentala ramane insa valabila: cum au aparut aceste campuri magnetice gigantice? O ipoteza sustine ca ele si-au avut nasterea in universul primordial, in momentul in care cosmosul avea doar cateva secunde. In acele instante, temperaturile si densitatile erau covarsitoare, iar mecanisme exotice ar fi putut genera magnetismul initial, inainte ca materia sa se structurateze in galaxii si roiuri.

Descoperirea despre Campurile Magnetice din Univers care a UIMIT Cercetatorii

O alta teorie propune ca obiecte astrofizice extreme – precum mediul extrem din jurul gaurilor negre supermasive – ar fi produs campuri magnetice puternice, care s-au extins rapid, traversand spatiul si imprastiindu-se pe distante colosale, alimentand filamentele si roiurile cu energie magnetica.

Dezbaterea intre aceste doua scenarii a divizat comunitatea astronomica de ani de zile. Pentru a aduce lumina asupra problemei, doi cercetatori din Italia si-au asumat provocarea de a masura campurile magnetice care strabat filamentele panzei cosmice.

Aceste filamente sunt formate din siruri lungi si subtiri de galaxii, interconectate asemenea autostrazilor intergalactice, care unesc roiurile de galaxii pe distante care pot atinge zeci de milioane de ani-lumina. Studiul lor urmareste sa compare masuratorile obtinute din observatii cu rezultatele simulate, pentru a verifica daca aceste structuri pot distinge originea magnetismului.

Cercetatorii italieni au folosit doua tehnici principale pentru a evalua forta campurilor magnetice din interiorul filamentelor. Prima dintre acestea implica masura rotatiei, un proces prin care lumina polarizata se intoarce gradual in prezenta unui camp magnetic.

Masura rotatiei ofera informatii despre densitatea electronilor si intensitatea campului pe traseul parcurs de lumina. Cealalta metoda se bazeaza pe emisia de sincrotron, unde electronii accelerati in campurile magnetice emit radiatii specifice, a caror intensitate depinde direct de forta magnetica. Prin combinarea celor doua masuratori, cercetatorii pot estima cu precizie modul in care campul magnetic se comporta pe directii vaste, acolo unde experimentele anterioare erau imposibile.

Rezultatele preliminare indica faptul ca masuratorile din filamente pot fi folosite pentru a pune la incercare ambele ipoteze ale originii magnetismului. Compararea datelor observate cu simularile numerice ar putea arata daca intensitatea si configuratia campurilor se potrivesc mai bine cu un mecanism primordial sau cu unul generat de obiecte astrofizice recente.

Daca filamentele prezinta un camp magnetic uniform si slab, ar putea sustine ideea unei geneze timpurii, in timp ce variatii locale ar sugera un aport continuu din partea unor surse active, precum gaurile negre.

Lucrarea acestor doi cercetatori italieni va fi publicata in curand in revista Universe si promite sa aduca clarificari importante in intelegerea magnetismului cosmic. Pe masura ce noile observatii si simulari avanseaza, astronomii spera sa dezlege misterul campurilor magnetice care inconjoara cele mai vaste structuri ale universului.