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2024-11-19 20:35:00
宇宙がどのようにして大きな磁場を獲得したのかは、天体物理学において依然として最も扱いにくい問題の 1 つです。磁場は世界のどこにでも存在します 宇宙。現在、研究者らは新しい解決策を提案している。それは、最初の星が出現したときに作動する巨大な「塵電池」だ。
磁場は宇宙のどこにでも存在します。もちろん、危険な宇宙放射線をそらし、コンパスを動かし、渡り鳥の群れを導く地球の磁場があります。しかし、他の惑星や星にも磁場があり、木星や太陽の磁場は地球の磁場よりも強いです。
私たちの天の川銀河全体にも独自の磁場があります。地球よりも約100万倍暗いですが、その範囲は数万光年に及び、銀河全体を覆っています。天文学者はさらに大きな磁場の存在を知っており、その一部は直径が数百万光年に達する銀河団全体を満たします。
それでは、これらの巨大な磁場はどこから来るのでしょうか?比較的弱いですが、信じられないほど大きいです。したがって、それらを作成したものはすべて、適切なエネルギーの大規模な源から来ているに違いありません。何十年にもわたって、天文学者はさまざまなメカニズムを提案してきましたが、そのほとんどは、弱い磁場を「シード」として受け取り、現在の値まで高めるダイナモプロセスに依存しています。しかし、それは目標をさらに前進させるだけです。 そもそも、こうした弱い種子畑はどこから来たのでしょうか?
昨年10月にアストロフィジカル・ジャーナルに投稿された論文では、 研究者 彼らは新しい解決策を提案しました。彼らのシナリオは、宇宙が誕生してわずか数億年で、最初の星や銀河が輝き始めた宇宙の夜明けから始まります。これらの最初の星が死んだ後、より重い元素の塊が残り、それらが星間空間でお互いを見つけて最初の塵粒子になりました。
これらの塵粒子は一般に、放射線の照射や粒子同士の摩擦により帯電しています。第 2 世代の星が点火すると、その明るい光は周囲のすべてのガスや塵を通して輝きました。これらの星が十分に強力であれば、その放射線が文字通り塵を押し出し、残りのガスの中を移動させる可能性があります。これらの移動する帯電した塵粒子は、弱いながらも大規模な電流を生成します。 直径1000光年の銅線のようなもの。
星間ガスによる放射線のフィルタリングは完全には均一ではないため、移動する塵粒子はある場所に蓄積し、他の場所に分散する傾向があるでしょう。これにより、場所ごとに電力量に差が生じ、 電磁気の法則を通して、自然に磁場が発生します。
新しい研究では、 研究者らは、この磁場は信じられないほど弱く、地球の磁場の約10億分の1であることを発見しました。。しかし、それは十分に大きいため、混合やダイナモ増幅などの他の天体物理学的プロセスがこの元の磁場に付着し、今日私たちが見ている磁場を作り出すことができます。
しかし、 これは単なる仮説です。研究者らは、銀河とその磁場の進化のシミュレーションにこのメカニズムを組み込む公式を作成して研究を完了した。これは、この理論によって予測される磁場全体と実際の宇宙で見られる磁場を比較する上で重要なステップです。時計の針を戻して宇宙の磁場が昔どうだったかを知ることはできませんが、このようなアイデアを使って過去を再構成することはできます。
#宇宙の磁場はどのようにして作られたのでしょうか