Ученые выяснили причину намагничивания Вселенной

«Космические струны», оставшиеся после Большого взрыва, могут быть ответственны за магнитные поля Вселенной.

Астрономы не совсем уверены, как галактики и скопления получают свои магнитные поля. На ранних стадиях развития Вселенной, до появления первых звезд и галактик, космос был электрически нейтрален. Нейтральный газ не может генерировать магнитные поля сам по себе, поэтому Вселенной каким-то образом пришлось создать магнитное поле. Как только у Вселенной появилось это исходное зародышевое магнитное поле, она могла усилить его, когда эволюция Вселенной превратила нейтральный газ в электрически заряженную плазму. Но источник первого магнитного поля десятилетиями оставался загадкой астрономии.

Новая статья ученых была опубликована на сервере препринтов arXiv. В этой статье ученые предлагают, пожалуй, самое экзотическое объяснение источника исходного магнитного поля Вселенной: космические струны.

Космические струны — это теоретические объекты, которые, по мнению многих астрономов, образовались в очень ранней Вселенной. Когда нашему космосу было меньше секунды от роду, он прошел через несколько стадий бурных фазовых переходов. В древнейшие времена все четыре силы природы были объединены в единую силу. Эти фазовые переходы взяли единую силу и одну за другой разделили ее на силы гравитации, сильное ядерное взаимодействие, слабое ядерное взаимодействие и электромагнетизм.

С каждым расщеплением сил фундаментальный вакуум пространства-времени перестраивался. Но этот процесс мог быть не совсем гладким или совершенным, и в пространстве-времени могли появиться изъяны. Некоторые из этих дефектов выглядели как одномерные складки в пространстве, как складки на листе бумаги. Это космические струны.

Астрономы охотились за космическими струнами с тех пор, как они были выдвинуты в 1970-х годах. До сих пор все поиски оказывались безрезультатными, и все же космические струны, по-видимому, являются общим предсказанием всех наших теорий ранней Вселенной.

Авторы исследования воспользовались уникальными свойствами космических струн, чтобы превратить их в генераторы магнитных полей. Идея состоит в том, что, путешествуя, космические струны будут оставлять после себя рябь в ткани пространства-времени, подобно кильватерным волнам, оставляющим след от катера.

Если бы космическая струна прошла через плазму, эта рябь в пространстве-времени могла бы изменить температуру и плотность небольших карманов в плазме. Эти различия привели бы в движение электрические заряды, и они могли бы стать началом магнитного поля. Эти исходные поля не будут очень сильными, но этого будет достаточно.

Как только космические струны покинут область, оставшаяся плазма может сжаться и охладиться, образуя звезды, галактики и скопления. Когда плазма сжималась, она могла усилить это первоначальное поле до силы, которую астрономы видят сегодня.

Хотя эта гипотеза интересна, у нее есть большая проблема: ученые еще не знают, существуют ли космические струны.