Перші магнітні поля Всесвіту були такими ж слабкими, як хвилі людського мозку

14 вересня 2025 р. 20:24

14 вересня 2025 р. 20:24

Нові дослідження первісних магнітних полів допомагають пояснити формування космічної павутини та структуру раннього Всесвіту.

Магнітна спадщина раннього Всесвіту

У перші миті після виникнення Всесвіту могли з’явитися надслабкі магнітні поля , сила яких мільярди разів менша за магніт побутового холодильника. Проте навіть такі слабкі поля залишили слід у великомасштабній структурі Всесвіту. Ці залишки спостерігаються у так званій космічній павутині — “ниткоподібній структурі, що з’єднує галактики і пронизує Всесвіт”. Її загадкове намагнічення досі не мало однозначного пояснення.

На думку дослідників з Міжнародної школи перспективних досліджень (SISSA) та партнерських університетів, саме первісні магнітні поля могли сприяти ущільненню цієї павутини , що пришвидшило формування перших галактик. “Магнітне поле повинно було збільшити щільність космічної павутини, що, в свою чергу, прискорило б процес формування зірок і галактик,” — зазначає Від Іршич з Хартфордширського університету.

Комп’ютерні симуляції як вікно в минуле

Команда науковців провела понад 250 000 комп’ютерних симуляцій , моделюючи вплив первісних магнітних полів на структуру Всесвіту. Ці симуляції дозволили сформувати більш точні уявлення про те, як слабке поле могло формувати намагнічення навіть у малонаселених регіонах космосу. “Це найреалістичніші і найбільші сучасні симуляції впливу первісного магнітного поля на міжгалактичну космічну павутину,” — підкреслює Іршич.

Результати роботи узгоджуються з емпіричними даними. “Коли в картину включається вплив первинних полів, космічна павутина виглядає по-іншому і більше узгоджується зі спостережуваними даними,” — зазначають провідні автори Мак Павічевіч та Маттео Віель. Таким чином, гіпотеза про первісне походження магнітного впливу знаходить підтвердження.

Визначення верхньої межі: новий рівень точності

Дослідники не лише підтвердили існування цих полів, але й встановили нову, значно нижчу верхню межу їхньої сили . Це значення — приблизно 0,2 наногауса — узгоджується з незалежними спостереженнями космічного мікрохвильового фону. “Наше дослідження… узгоджується з останніми результатами, отриманими в незалежних даних,” — підкреслює Віель.

Важливо те, що ці нові межі впливають на інші теоретичні моделі еволюції Всесвіту. “Ці нові межі не тільки допоможуть нам зрозуміти вплив первісних магнітних полів на еволюцію Космосу, але вони також мають важливе значення для інших теоретичних моделей,” — резюмує Іршич. Це означає, що сучасні космологічні теорії мають враховувати ці обмеження в своїх розрахунках.

Телескоп Джеймса Вебба — наступний крок

Подальші спостереження з використанням телескопа Джеймса Вебба дозволять перевірити ці результати на практиці. “Підтвердити наші результати можна буде за допомогою спостережень космічного телескопа Джеймса Вебба,” — пояснює Іршич. Це відкриває нові перспективи для розуміння формування перших структур у Всесвіті .

Таким чином, хоча первісні магнітні поля були майже незначними за силою, їхній вплив може виявитись вирішальним для космічної еволюції . Нові симуляції та аналітичні моделі відкривають двері до точнішого розуміння витоків нашого Всесвіту, демонструючи, що навіть найслабші сили можуть мати значний вплив у великомасштабній структурі космосу.

Наука