Астрономы обнаружили признаки самых больших магнитных полей во Вселенной

Вселенная наполнена магнитными полями. Хотя Вселенная электрически нейтральна, атомы могут ионизироваться в положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны.

Когда эти заряды ускоряются, они создают магнитные поля. Одним из наиболее распространенных источников магнитных полей в больших масштабах являются столкновения между и внутри межзвездной плазмы. Это один из основных источников магнитных полей для магнитных полей галактического масштаба.

Но магнитные поля должны существовать и в еще больших масштабах. В самом крупном масштабе космоса материя распределена в структуре, известной как космическая паутина. Крупные суперкластеры галактик разделены бесплодными пустотами, подобно скоплениям мыльной воды среди огромной области мыльных пузырей. Тонкие нити межгалактического вещества тянутся между этими суперкластерами, создавая космическую паутину материи.

Большая часть этой паутины ионизирована, поэтому она должна создавать обширные, но слабые межгалактические магнитные поля. По крайней мере, такова теория. Астрономам не удавалось наблюдать эти магнитные поля. Но новое исследование позволило обнаружить их впервые.

Мы не можем напрямую обнаружить магнитные поля, удаленные на миллиарды световых лет. Вместо этого мы наблюдаем эти поля через их воздействие на заряженные частицы. Когда электроны и другие частицы вращаются по спирали вдоль линий магнитного поля, они излучают радиосигнал.

По этому радиосигналу астрономы могут составить карту галактических магнитных полей. Но нити космической паутины настолько диффузны, что излучаемый ими радиосигнал очень слаб. Слишком слабый, чтобы его можно было легко обнаружить. А поскольку близлежащие галактики создают еще более сильные радиосигналы, сигнал паутины может быть заглушен галактическим радиошумом.

Чтобы преодолеть эту проблему, команда сосредоточилась на поляризованном радиоизлучении. Это радиоизлучение, которое имеет определенную ориентацию. Поскольку ориентация связана с общей ориентацией нити, команде было легче вычленить этот сигнал из космического радиофона.

Они использовали данные с радиокарт всего неба, таких как Global Magneto-Ionic Medium Survey, Planck Legacy Archive, Owens Valley Long Wavelength Array и Murchison Widefield Array. Сложив эти данные и сравнив их с картами комической паутины, команда подтвердила наличие поляризованного радиосигнала, излучаемого паутиной.

Этот результат - не только первое обнаружение магнитных полей космической паутины, но и убедительное свидетельство в пользу существования ударных волн от столкновений в межгалактических нитях.

Эти ударные волны были замечены в компьютерных симуляциях космических структур, но это первое свидетельство в пользу того, что эти симуляционные особенности точны.