Omnämnandet av magnetfält i kosmisk skala kommer troligen att möta en obekväm tystnad i vissa astronomiska kretsar - och efter lite fotblandning och rensning av halsen kommer diskussionen att flyttas till säkrare ämnen. De spelar förmodligen en roll i galaxutvecklingen, om inte galaxbildningen - och är säkert ett drag i det interstellära mediet och det intergalaktiska mediet.
Det förväntas att nästa generation av radioteleskop, såsom LOFAR (Low Frequency Array) och SKA (Square Kilometer Array), kommer att göra det möjligt att kartlägga dessa fält i enastående detalj - så även om det visar sig att kosmiska magnetfält bara spela en triviell roll i storskalig kosmologi - det är åtminstone värt att titta.
På stjärnnivå spelar magnetfält en nyckelroll i stjärnbildningen genom att göra det möjligt för en protostar att lossa vinkelmomentet. I huvudsak bromsas protostars vridning av magnetisk drag mot den omgivande ackretionsskivan - vilket gör att protostaren kan fortsätta rita i mer massa utan att snurra sig isär.
På galaktisk nivå skapar ackretionsskivor runt svarta hål i stjärnstorlek strålar som injicerar varmt joniserat material i det interstellära mediet - medan centrala supermassiva svarta hål kan skapa strålar som injicerar sådant material i det intergalaktiska mediet.
Inom galaxer kan "frö" magnetfält uppstå från det turbulenta flödet av joniserat material, kanske ytterligare rört upp av supernovaexplosioner. I skivgalaxer kan sådana utsädesfält sedan förstärkas ytterligare av en dynamoeffekt som uppstår från att dras in i hela galaxens rotationsflöde. Sådana magnetfält i galaktisk skala ses ofta bilda spiralmönster över en skivgalax, liksom de visar en viss vertikal struktur i en galaktisk gloria.
Liknande utsädesfält kan uppstå i det intergalaktiska mediet - eller åtminstone det intraklustera mediet. Det är inte klart om de stora håligheterna mellan galaktiska kluster skulle innehålla en tillräcklig densitet av laddade partiklar för att generera betydande magnetfält.
Fröfält i det intraklusiva mediet kan förstärkas av en grad av turbulent flöde som drivs av supermassiva svarthålstrålar, men i frånvaro av mer data kan vi anta att sådana fält kanske är mer diffusa och desorganiserade än de som ses i galaxer.
Styrken hos intracluster magnetfält är i genomsnitt cirka 3 x 10-6 gauss (G), som inte är mycket. Jordens magnetfält är i genomsnitt cirka 0,5 G och en kylmagnet är cirka 50 G. Trots detta erbjuder dessa intressanta fält möjligheten att spåra tidigare interaktioner mellan galaxer eller kluster (t.ex. kollisioner eller sammanslagningar) - och kanske för att avgöra vilken roll magnetfält spelade i det tidiga universum, särskilt med avseende på bildandet av de första stjärnorna och galaxerna.
Magnetfält kan indirekt identifieras genom en mängd olika fenomen:
• Optiskt ljus polariseras delvis av närvaron av dammkorn som dras in i en viss orientering av ett magnetfält och sedan släpps igenom ljus i ett visst plan.
• I större skala spelar Faraday rotation in, där planet för redan polariserat ljus roteras i närvaro av ett magnetfält.
• Det finns också Zeeman-uppdelning, där spektrallinjer - som normalt identifierar närvaron av element som väte - kan delas i ljus som har passerat genom ett magnetfält.
Vidvinkelundersökningar eller himmelundersökningar av synkrotronstrålningskällor (t.ex. pulsars och blazars) möjliggör mätning av ett rutnät med datapunkter, som kan genomgå Faraday-rotation som ett resultat av magnetfält i intergalaktisk eller intracluster skala. Det förväntas att den höga upplösningen som SKA erbjuder kommer att möjliggöra observationer av magnetfält i det tidiga universum tillbaka till en rödförskjutning på ungefär z = 5, vilket ger dig en bild av universum som för ungefär 12 miljarder år sedan.
Vidare läsning: Beck, R. Kosmiska magnetfält: iakttagelser och utsikter.
