D’où viennent les champs magnétiques de l’univers ?
La manière dont l’Univers a obtenu ses grands champs magnétiques reste l’un des problèmes les plus épineux en suspens dans le monde. astrophysique. Aujourd’hui, des chercheurs ont proposé une nouvelle solution : une « batterie à poussière » géante fonctionnant dès l’apparition des premières étoiles.
Les champs magnétiques sont partout dans l’univers. Bien sûr, il y a Le champ magnétique terrestrequi dévie les dangereux rayonnements cosmiques, fait bouger nos boussoles et guide les volées d’oiseaux migrateurs. Mais d’autres planètes et étoiles ont des champs magnétiquesaussi, et les champs magnétiques de Jupiter et le soleil sont plus puissants que ceux de la Terre.
Même l’ensemble Voie lactée possède son propre champ magnétique. Il est environ un million de fois plus faible que celui de la Terre, mais il s’étend sur des dizaines de milliers d’années-lumière, couvrant la galaxie entière. Les astronomes connaissent des champs magnétiques encore plus vastes, dont certains remplissent des amas de galaxies entiers pouvant atteindre quelques millions d’années-lumière.
Alors d’où viennent ces gigantesques champs magnétiques ? Même s’ils sont relativement faibles, ils sont incroyablement grands. Donc, ce qui les a créés doit provenir de sources énergétiques appropriées et à grande échelle. Au fil des décennies, les astronomes ont proposé un certain nombre de mécanismes, dont la plupart reposent sur un processus dynamo qui prend des champs « germes » faibles et les amplifie à leurs valeurs actuelles.
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Mais cela ne fait que repousser encore plus le poteau du but. D’où viennent les faibles champs de semences ?
Dans un papier soumis à The Astrophysical Journal en octobre, les chercheurs ont proposé une nouvelle solution. Leur scénario commence dans le aube cosmiquequand l’univers n’avait que quelques centaines de millions d’années et le premier étoiles et les galaxies commençaient à briller. Après la mort de ces premières étoiles, elles ont laissé derrière elles des morceaux d’éléments plus lourds, qui se sont retrouvés dans espace interstellaire pour devenir les premiers grains de poussière.
Ces grains de poussière étaient généralement chargés électriquement par bombardement de radiations et friction les uns avec les autres. Lorsque la deuxième génération d’étoiles s’est allumée, leur lumière intense a brillé à travers tous les gaz et poussières qui les entouraient. Si ces étoiles étaient suffisamment puissantes, leur rayonnement pourrait littéralement pousser les grains de poussière, les faisant se déplacer à travers le reste du gaz. Ces grains de poussière en mouvement et chargés électriquement créeraient un courant électrique faible mais à grande échelle, comme un fil de cuivre de 1 000 années-lumière à travers.
Étant donné que le filtrage du rayonnement à travers le gaz interstellaire ne serait pas parfaitement uniforme, les grains de poussière en mouvement auraient tendance à s’agglutiner à certains endroits et à se disperser à d’autres. Cela créerait des différences dans la quantité de courant électrique d’un endroit à l’autre, ce qui, grâce aux lois de l’électromagnétisme, donnerait naturellement naissance à un champ magnétique.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que ce champ magnétique serait incroyablement faible – environ un milliardième de la force de celui-ci. Terrele champ magnétique. Mais il serait suffisamment important pour que d’autres processus astrophysiques, comme le mélange et l’amplification dynamo, puissent s’accrocher à ce champ germe et générer les champs magnétiques que nous observons aujourd’hui.
Ce n’est cependant qu’une hypothèse. Les chercheurs ont conclu leurs travaux avec une recette pour inclure ce mécanisme dans les simulations du évolution des galaxies et leurs champs magnétiques. Il s’agit d’une étape cruciale dans la comparaison des champs magnétiques complets prédits par cette théorie avec ceux que nous observons dans l’univers réel. Nous ne pouvons pas remonter le temps pour voir à quoi ressemblaient les champs magnétiques de l’univers il y a longtemps, mais nous pouvons utiliser des idées comme celle-ci pour tenter de reconstruire le passé.
