Процесс формирования магнитного поля нашей Галактики
Международный коллектив физиков при помощи нескольких сверхмощных лазеров повторил процесс формирования магнитного поля нашей Галактики и тем самым подтвердил теорию «батареи Бирманна», объясняющую этот феномен неоднородностями в распределении горячей материи в диске протогалактики, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
В середине 20 века астрофизики выяснили, что наша галактика, Млечный путь, обладает слабым магнитным полем, которое проявляет себя в слабой поляризации света от далеких объектов.
Одной из возможных причин появления этого феномена многие физики считают так называемую батарею Бирманна, которая генерирует магнитное поле в галактических масштабах благодаря движению электронов между менее и более плотными сгустками плазмы в диске Галактики. Такое объяснение существования магнитного поля было предложено немецким физиком Людвигом Бирманном (Ludwig Biermann) в 1950 году.
Группа физиков под руководством Джианлуки Грегори (Gianluca Gregori) из Оксфордского университета (Великобритания) проверила эту теорию на практике при помощи экспериментальной установки из двух лазеров, герметичной камеры и цилиндра из углерода.
Процесс формирования магнитного поля нашей Галактики
В ходе эксперимента ученые размещали в центре емкости кусочек цилиндра, закрывали ее и заполняли гелием. Затем тандем из двух мощных лазеров испарял часть углерода, что порождало небольшое облако плазмы в форме диска. В последующие 200 наносекунд множество оптических датчиков и других устройств следили за развитием «микро-галактики» — расширением ее материи и формированием возможных магнитных полей.
Как и ожидалось, испарение углерода и последовавшее за этим расширение плазмы породили ударные волны, движение которых стало причиной появления довольно сильных магнитных полей мощностью в 10-30 гауссов в эпицентре облака. Для сравнения, мощность магнитного поля в центре Земли составляет примерно 25 гауссов.
Процесс формирования магнитного поля нашей Галактики
Время появления магнитного поля, его пик и предположительная пространственная конфигурация в целом соответствовали расчетам, которые описывали формирование батареи Бирманна в подобных условиях.
После этого ученые попытались расширить результаты своего эксперимента до галактического масштаба. Для этого они перенесли результаты своих наблюдений в компьютерную модель, которая описывала возникновение нашей галактики. По расчетам Грегори и его коллег, столкновения ударных волн в протогалактическом облаке должно быть достаточно для образования небольших участков пространства, в которых существовало магнитное поле силой около 1 цептогаусса (10 в минус 21 степени).
Как отмечают ученые, этих магнитных «зерен», в принципе, должно хватить для запуска батареи Бирманна, которая постепенно должна усилить мощность магнитного поля галактики и впоследствии сделает его относительно постоянным.
| Огигинал новости «Процесс формирования магнитного поля нашей Галактики |
| Процесс формирования магнитного поля нашей Галактики |