Columbia araştırmacıları, evrendeki manyetik alanların türbülanslı plazmadan kaynaklanabileceğini keşfettiler. Çalışmaları, çeşitli ortamlarda bulunan bu plazmaların kendiliğinden manyetik alanlar yaratabildiğini ve büyütebildiğini, manyetik alanların muazzam mesafeler boyunca yayılabileceği süreci ortaya çıkardığını gösteriyor.
Manyetik alanların kaynağı uzun süredir tartışılmaktadır. Yeni araştırma, kökenleri hakkında ipuçları sunuyor.
Üzerinde mıknatıs olan sadece buzdolabınız değil. Dünya, yıldızlar, galaksiler ve galaksiler arasındaki boşluk da mıknatıslanmıştır. Bilim adamları evrende manyetik alanları ne kadar çok yerde aradıysa, onları o kadar çok buldular. Ancak bunun neden böyle olduğu ve bu manyetik alanların nereden kaynaklandığı sorusu bir sır olarak kaldı ve devam eden bilimsel araştırma konusu oldu.
NASA’nın uçan Kızılötesi Astronomi için Stratosferik Gözlemevi (SOFIA) gözlemevi tarafından yakalanan Girdap Gökadası’ndaki (M51) manyetik alan, gökadanın bir Hubble teleskobu resminin üzerine bindirilmiş. Resim, M51 galaksisindeki toz taneciklerinin kızılötesi görüntülerini göstermektedir. Manyetik yönelimleri büyük ölçüde galaksinin sarmal şeklini takip eder, ancak aynı zamanda çerçevenin sağındaki komşu galaksiye doğru da çekilmektedir. Kredi: NASA, SOFIA bilim ekibi, A. Borlaff; NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) ve Hubble Miras Ekibi (STScI/AURA)
Manyetik Alan Kökenlerine Dair İçgörüler
Columbia bilim adamları tarafından hazırlanan yeni bir araştırma makalesi, bu alanların kaynağı hakkında fikir veriyor. Araştırma ekibi, manyetik alanların türbülansta kendiliğinden ortaya çıkabileceğini göstermek için modeller kullandı. plazma.
Plazma, genellikle güneşin yüzeyine yakın yerler gibi aşırı sıcak ortamlarda bulunan bir tür maddedir, ancak plazma, galaksiler arasındaki geniş boşluk gibi düşük yoğunluklu ortamlarda da evrene dağılmıştır; ekibin araştırması, bu düşük yoğunluklu ortamlara odaklandı.
Simülasyonları, yeni manyetik alanlar üretmenin yanı sıra, bu plazmaların türbülansının, oluşturulduktan sonra manyetik alanları da artırabileceğini gösterdi. Bu, küçük ölçeklerden kaynaklanan manyetik alanların bazen nasıl geniş mesafelere yayılabileceğini açıklamaya yardımcı olur.
Küçük ölçeklerdeki zayıf alanlardan (sol üst) büyük ölçeklerdeki güçlü alanlara (sağ alt) kadar türbülanslı plazmalardaki manyetik alanların doğuşunu ve büyümesini gösteren bileşik bir görüntü. Kredi bilgileri: Columbia Üniversitesi
Sironi, “Bu yeni araştırma, manyetik alanların doğduğu türdeki uzayları hayal etmemizi sağlıyor: evrenimizin en bozulmamış, geniş ve uzak alanlarında bile, çalkantılı hareket halindeki plazma parçacıkları kendiliğinden yeni manyetik alanlar doğurabilir.” söz konusu.
“Yeni bir manyetik alan ekebilecek ‘tohum’ arayışı uzun sürdü ve bu orijinal kaynağın yeni kanıtlarının yanı sıra bir manyetik alanın bir kez doğduktan sonra nasıl büyüyebileceğine dair verileri getirmekten heyecan duyuyoruz.”
Referans: “Generation of Near-Equipartion Magnetic Fields in Turbulent Collisionless Plasmas”, yazan Lorenzo Sironi, Luca Comisso ve Ryan Golant, 31 Temmuz 2023, Fiziksel İnceleme Mektupları.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.055201
Makale astronomi profesörü Lorenzo Sironi, astronomi araştırma bilimcisi Luca Comisso ve astronomi doktora adayı Ryan Golant tarafından yazılmıştır.