Studiu: Primele câmpuri magnetice din univers erau la fel de slabe ca activitatea creierului uman. Ele încă persistă în „pânza cosmică”

Primele câmpuri magnetice apărute după Big Bang erau mult mai slabe decât se credea, comparabile ca intensitate cu activitatea electrică a creierului uman, arată un nou studiu bazat pe sute de mii de simulări pe computer. 

Noi simulări pe computer sugerează că primele câmpuri magnetice apărute după Big Bang au fost mult mai slabe decât se credea inițial — conținând echivalentul energiei magnetice a unui creier uman, potrivit Livescience.com.

Primele câmpuri magnetice ale universului ar fi fost, așadar, mult mai slabe decât ne-am imaginat până acum, având o intensitate apropiată de cea a activității magnetice din creierul uman, potrivit unui nou studiu. Cercetătorii au folosit sute de mii de simulări computerizate pentru a analiza rămășițele acestor câmpuri antice, care încă persistă în „pânza cosmică” la miliarde de ani după apariția lor.

Magnetismul este o forță naturală generată de mișcarea sarcinilor electrice și a existat încă din primele momente de după Big Bang, când universul timpuriu era plin de particule electrice aflate în mișcare.

De mult timp, oamenii de știință suspectau că aceste câmpuri magnetice inițiale, numite câmpuri magnetice primordiale, erau mult mai slabe decât cele generate ulterior de obiecte cosmice complexe, precum stelele, găurile negre sau planetele.

Însă noul studiu, publicat pe 13 august în revista Physical Review Letters, arată că aceste câmpuri primordiale au fost chiar mai slabe decât se presupunea. Folosind simulări complexe, echipa a stabilit o limită maximă pentru intensitatea lor, concluzionând că acestea nu depășeau 0,00000000002 gauss — de miliarde de ori mai slabe decât un banal magnet de frigider (~100 gauss).

Astfel de câmpuri magnetice sunt „comparabile cu magnetismul generat de activitatea electrică a neuronilor din creierul uman”, au scris cercetătorii într-un comunicat.

Pânza cosmică ascunde rămășițele primelor câmpuri magnetice din istoria universului 

În ciuda slăbiciunii lor, urmele acestor câmpuri încă există în structura intergalactică numită „pânza cosmică” — o rețea misterioasă și uriașă care străbate întregul univers cunoscut. Această descoperire a fost esențială pentru noile rezultate.

Pânza cosmică este o rețea vastă de filamente invizibile care conectează galaxiile între ele, asemenea unei pânze tridimensionale de păianjen. Există încă multe necunoscute legate de compoziția ei reală, dar în ultimii ani oamenii de știință au început să o observe mai clar și să o cartografieze în detaliu.

Una dintre cele mai mari enigme este motivul pentru care această pânză are câmpuri magnetice proprii, mai ales în regiunile dintre galaxii, unde pare să existe doar „gol cosmic”.

„Ipoteza noastră a fost că acest [magnetism] ar putea fi o moștenire a unor evenimente din epocile cosmice timpurii, în timpul nașterii universului”, au explicat autorul principal al studiului, Mak Pavičević, doctorand la Școala Internațională Superioară de Studii Avansate (SISSA) din Trieste, și co-autorul Matteo Viel, astrofizician la SISSA. „Aceasta este întrebarea la care am încercat să răspundem prin munca noastră.”

Echipa consideră că aceste câmpuri magnetice primordiale ar fi fost „capturate” în timpul inflației inițiale a universului și ulterior integrate în structura pânzei cosmice, pe măsură ce aceasta s-a dezvoltat în spațiile dintre galaxii.

În cadrul studiului, cercetătorii au folosit aproximativ 250.000 de simulări computerizate, bazate pe date observaționale ale pânzei cosmice, pentru a reconstrui acest proces ipotetic și a stabili „limite stricte privind intensitatea câmpurilor magnetice formate în primele momente ale universului”, au spus Pavičević și Viel.

Rezultatele sunt încă teoretice, deoarece nu există o metodă directă de observare a câmpurilor magnetice primordiale. Totuși, echipa susține că acestea sunt în concordanță cu descoperiri recente legate de radiația cosmică de fond (CMB) — radiația rămasă după Big Bang — chiar dacă nu au precizat exact la care rezultate se referă.

Cercetătorii mai spun că observațiile viitoare ale pânzei cosmice cu Telescopul Spațial James Webb (JWST) ar putea permite crearea unor simulări și mai precise, pentru a testa ipoteza în anii următori.