В наше время магниты стали неотъемлемыми предметами быта. Однако, ранняя Вселенная состояла только из немагнитных элементов и частиц. Появление магнитных сил было исследовано профессором, доктором Райнхардом Шликайзером из Института теоретической физики при Рурском университете в Бохуме (англ. Institute of Theoretical Physics of the Ruhr-Universitat Bochum). В журнале Physical Review Letters, он описывает новый механизм Вселенной ещё до появления первых звёзд.
В ранней Вселенной не было постоянных магнитов
До образования первых звёзд, светящаяся материя состояла только из полностью ионизированного газа протонов, электронов, ядер гелия и ядер лития, которые образовались во время большого взрыва. «Все металлы, такие как железо, согласно сегодняшней концепции, формируются только во внутренней части звезды», — говорит профессор Райнхард Шликайзер (Reinhard Schlickeiser). «Поэтому, в прежние времена во Вселенной не было постоянных магнитов». Параметры, которые описывают состояние газа, также не постоянны. Плотность и давление, так же, как электрические и магнитные поля, колеблются вокруг некоторых средних значений. В результате этого колебания в слабых магнитных полях формируют так называемые случайные области. В настоящее время профессор Шликайзер вычислил, насколько сильны эти поля, находящиеся полностью в ионизированной плазме протонов и электронов. Также, он определил плотность газа и температуру плазмы в ранней Вселенной.
Слабые магнитные поля с большими объёмами
В результате магнитные поля могут колебаться в зависимости от их положения в плазме. В отличие от магнитных полей, электромагнитные и световые волны колеблются в течение долгого времени. В ранней Вселенной, магнитное поле было с напряженностью 10 — 20 Тесла, то есть десять секстилионов Тесла. Для сравнения, магнитное поле Земли имеет прочность около тридцати миллионных долей Тесла. Таким образом, магнитное поле в плазме ранней Вселенной было очень слабым, но оно охватывало почти сто процентов объёма плазмы.
Взаимодействие тепловых ударных волн и магнитных полей
Звёздные ветра или взрывы первых массивных звёзд произвели ударные волны, которые сжали магнитные поля в определённых областях. Таким образом области были усилены и выровнены в широком масштабе. В конечном итоге магнитная сила была такой сильной, что повлияла на ударные волны. «Это объясняет баланс, часто наблюдаемый между магнитными силами и тепловым газовым давлением в космических объектах», — говорит профессор Шликайзер. Расчёты показывают, что все ионизированные газы в ранней Вселенной были слабо намагничены. Поэтому магнитные поля появились ещё до первых звёзд. В дальнейшем, физик собирается исследовать, каким образом, слабые магнитные поля затронули температурные колебания в космическом фоновом излучении.