Ursprunget till magnetfält i vårt universum är ett mysterium. Fram till nyligen trodde dock forskare styrkan hos galaktiska magnetfält ökade med tiden när galaxen mognades, och i det tidiga universum var dessa magnetfält ursprungligen mycket svaga. Men nyligen har ett team av forskare som tittar tillbaka för att undersöka det forntida universum som det fanns för 8 till 9 miljarder år sedan funnit att de magnetiska fälten i forntida galaxer var lika starka som de är idag, vilket föranledde en omprövning av hur vår galax och andra kan ha bildats.
Med hjälp av European Southern Observatory: s 8-meters teleskop beläget i Chile, studerade ett team av forskare från Los Alamos National Laboratory och det schweiziska federala tekniska institutet 70 galaxer liknande mjölkvägen vid optiska våglängder. De kombinerade sina uppgifter med 25 års radiovågobservationer av magnetfält som mätte hur långt radiovågorna drogs mot spektrumets röda ände, känd som ”redshift” med hjälp av Faraday-rotationsåtgärder.
Det kraftfulla teleskopet vid European Southern Observatory, som tjänade som ett blickande glas in i det förflutna, gjorde att forskarna kunde observera överraskande höga magnetfält mellan 8 och 9 miljarder år sedan i de 70 studerade galaxerna. Det betyder att flera miljarder år före vår egen sol, och inom bara några miljarder år efter Big Bang, utövade forntida galaxer bogserbåten från dessa starka magnetfält.
"Man trodde att tidigare galaxer med tanke på tidigare inte skulle ha genererat mycket magnetfält," sade Philipp Kronberg från LANL. "Resultaten av den här studien visar att magnetfälten i mjölkvägliknande galaxer har varit lika starka under de senaste två tredjedelarna av universumets ålder som de är nu - och kanske ännu starkare då."
Astronomer trodde att en mekanism som kallas en dynamo, som överför mekanisk energi till magnetisk energi var ansvarig för galaktiska magnetfält. I så fall kan gasflödet med rätt konfiguration generera ett högre magnetfält från ett svagare utsädesfält. (Återigen måste vi ännu inte förstå hur galaktiska magnetfält ursprungligen bildas.) Men denna nya forskning tyder på att magnetfälten i galaxer inte uppstod på grund av en långsam, storskalig dynamoeffekt, som skulle ha tagit 5 till 10 miljarder år för att nå sina nuvarande uppmätta nivåer.
"Det måste finnas någon annan förklaring till en mycket snabbare och tidigare förstärkning av galaktiska magnetfält," sade Kronberg. ”Från den tidpunkt då de första stjärnorna och galaxerna bildades har deras magnetfält troligen förstärkts av mycket snabba dynamos. En bra möjlighet är att det hände i de explosiva utflöden som drevs av supernovaer, och kanske till och med svarta hål i de allra allra första generationerna av galaxer. ”
Denna insikt ger ett nytt fokus på den bredare frågan om hur galaxer bildas. I stället för den vanligt förekommande uppfattningen att magnetfält har liten betydelse för uppkomsten av nya galaxer verkar det nu som om de verkligen är viktiga spelare. I så fall är starka magnetfält för länge sedan en av de väsentliga ingredienserna som förklarar själva existensen av vår galax och andra som det.
Original nyhetskälla: Los Alamos National Lab
