ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าเกี่ยวกับวิญญาณของจักรวาล

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

“ในปี พ.ศ. 2488 ตามเวลาท้องถิ่น ไพรเมตที่มีปัญญาชนในยุคดึกดำบรรพ์บนดาวเคราะห์โลกได้จุดชนวนอุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์เครื่องแรก ซึ่งเผ่าพันธุ์ที่ลึกลับกว่าเรียกว่า "ร่างของพระเจ้า"

ไม่นานหลังจากนั้น กองกำลังลับของตัวแทนของเผ่าพันธุ์อัจฉริยะก็ถูกส่งไปยังโลกเพื่อตรวจสอบสถานการณ์และป้องกันการทำลายทางแม่เหล็กไฟฟ้าของเครือข่ายสากล"

บทนำในเครื่องหมายคำพูดดูเหมือนเป็นโครงเรื่องของนิยายวิทยาศาสตร์ แต่นี่เป็นบทสรุปที่สามารถวาดได้หลังจากอ่านบทความทางวิทยาศาสตร์นี้ การมีอยู่ของเครือข่ายนี้ที่แผ่ซ่านไปทั่วทั้งจักรวาลสามารถอธิบายได้มากมาย - ตัวอย่างเช่น ปรากฏการณ์ยูเอฟโอ ความยากจะเข้าใจและการล่องหนของพวกมัน ความเป็นไปได้ที่เหลือเชื่อ และนอกจากนี้ ทฤษฎี "ร่างของพระเจ้า" ทางอ้อมนี้ยังทำให้เราได้รับการยืนยันอย่างแท้จริงว่ามี ชีวิตหลังความตาย

เราอยู่ในขั้นเริ่มต้นของการพัฒนา และที่จริงแล้วเราเป็น "สิ่งมีชีวิตที่ฉลาดล่วงหน้า" และใครจะรู้ว่าเราจะพบจุดแข็งที่จะกลายเป็นเผ่าพันธุ์ที่ชาญฉลาดอย่างแท้จริง

นักดาราศาสตร์พบว่าสนามแม่เหล็กแผ่ซ่านไปทั่วจักรวาล เส้นสนามแม่เหล็กแฝงแผ่ขยายออกไปเป็นเวลาหลายล้านปีแสงทั่วทั้งจักรวาล

ทุกครั้งที่นักดาราศาสตร์คิดค้นวิธีใหม่ในการค้นหาสนามแม่เหล็กในพื้นที่ที่ห่างไกลมากขึ้นเรื่อยๆ พวกเขาจะพบสนามแม่เหล็กเหล่านี้อย่างลึกลับ

สนามพลังเหล่านี้เป็นเอนทิตีเดียวกันกับที่ล้อมรอบโลก ดวงอาทิตย์ และกาแลคซีทั้งหมด 20 ปีที่แล้ว นักดาราศาสตร์เริ่มตรวจพบสนามแม่เหล็กที่แทรกซึมกระจุกดาราจักรทั้งหมด รวมทั้งช่องว่างระหว่างดาราจักรหนึ่งกับอีกดาราจักรถัดไป เส้นสนามที่มองไม่เห็นกวาดผ่านอวกาศ

ปีที่แล้ว นักดาราศาสตร์สามารถสำรวจพื้นที่ที่บางกว่าได้มาก ซึ่งเป็นช่องว่างระหว่างกระจุกดาราจักร พวกเขาค้นพบสนามแม่เหล็กที่ใหญ่ที่สุด นั่นคือพื้นที่แม่เหล็ก 10 ล้านปีแสง ครอบคลุมความยาวทั้งหมดของ "ไส้หลอด" ของเว็บคอสมิก มีการค้นพบไส้หลอดแม่เหล็กอันที่สองในอวกาศโดยใช้เทคนิคเดียวกันนี้ Federica Govoni จากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติในเมือง Cagliari ประเทศอิตาลีกล่าวว่า "เราแค่มองไปที่ส่วนปลายของภูเขาน้ำแข็งเท่านั้น" ซึ่งเป็นผู้นำการตรวจจับครั้งแรกกล่าว

คำถามเกิดขึ้น: สนามแม่เหล็กขนาดใหญ่เหล่านี้มาจากไหน?

Franco Vazza นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก University of Bologna ผู้ทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ของสนามแม่เหล็กจักรวาลกล่าวว่า "เห็นได้ชัดว่าไม่สามารถเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของกาแลคซีแต่ละแห่งหรือการระเบิดส่วนบุคคลหรือลมจากมหานวดารา" นี้."

ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือสนามแม่เหล็กของจักรวาลเป็นปัจจัยหลัก โดยสืบย้อนไปถึงการกำเนิดของจักรวาล ในกรณีนี้ สนามแม่เหล็กอ่อนควรมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง แม้แต่ใน "ช่องว่าง" ของเว็บคอสมิก ซึ่งเป็นบริเวณที่มืดที่สุดและว่างเปล่าที่สุดในจักรวาล สนามแม่เหล็กที่มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งจะหว่านสนามที่แข็งแกร่งกว่าซึ่งเฟื่องฟูในกาแลคซีและกระจุกดาว

สนามแม่เหล็กปฐมภูมิสามารถช่วยไขปริศนาเกี่ยวกับจักรวาลวิทยาอื่นที่เรียกว่าความเครียดของฮับเบิล - เนื้อหาที่ร้อนแรงที่สุดในจักรวาลวิทยา

ปัญหาที่อยู่เบื้องหลังความตึงเครียดของฮับเบิลคือ ดูเหมือนว่าจักรวาลจะขยายตัวเร็วกว่าที่คาดไว้อย่างมากจากองค์ประกอบที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ในบทความที่ตีพิมพ์ออนไลน์ในเดือนเมษายนและได้รับการตรวจสอบร่วมกับ Physical Review Letters นักจักรวาลวิทยา Karsten Jedamzik และ Levon Poghosyan ให้เหตุผลว่าสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอในเอกภพยุคแรกจะนำไปสู่อัตราการขยายตัวของจักรวาลที่เร็วขึ้นที่เห็นในปัจจุบัน

สนามแม่เหล็กดั้งเดิมบรรเทาความตึงเครียดของฮับเบิลได้อย่างง่ายดายจนบทความของ Jedamzik และ Poghosyan ดึงดูดความสนใจในทันที Mark Kamionkowski นักจักรวาลวิทยาเชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัย Johns Hopkins ผู้เสนอวิธีแก้ปัญหาอื่นๆ เกี่ยวกับความตึงเครียดของฮับเบิลกล่าว

Kamenkovsky และคนอื่น ๆ กล่าวว่าจำเป็นต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าสนามแม่เหล็กในยุคแรกจะไม่สับสนในการคำนวณทางจักรวาลวิทยาอื่น ๆ และแม้ว่าแนวคิดนี้จะได้ผลบนกระดาษ นักวิจัยจะต้องค้นหาหลักฐานที่น่าสนใจสำหรับสนามแม่เหล็กยุคแรกเริ่มเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีตัวแทนที่หล่อหลอมจักรวาล

อย่างไรก็ตาม ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาพูดคุยเกี่ยวกับความตึงเครียดของฮับเบิล อาจแปลกที่ไม่มีใครเคยพิจารณาเรื่องสนามแม่เหล็กมาก่อน ตามที่ Poghosyan ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย Simon Fraser ในแคนาดากล่าวว่านักจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่แทบจะไม่คิดเกี่ยวกับสนามแม่เหล็ก “ทุกคนรู้ว่านี่เป็นหนึ่งในความลึกลับที่ยิ่งใหญ่” เขากล่าว แต่เป็นเวลาหลายสิบปีแล้วที่ไม่มีทางบอกได้ว่าสนามแม่เหล็กมีอยู่ทุกหนทุกแห่งจริง ๆ และด้วยเหตุนี้จึงเป็นองค์ประกอบหลักของจักรวาล ดังนั้นนักจักรวาลวิทยาจึงหยุดให้ความสนใจเป็นส่วนใหญ่

ในขณะเดียวกัน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ยังคงเก็บข้อมูลต่อไป น้ำหนักของหลักฐานทำให้คนส่วนใหญ่สงสัยว่าแม่เหล็กมีอยู่ทุกที่

วิญญาณแม่เหล็กของจักรวาล

ในปี ค.ศ. 1600 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม กิลเบิร์ต ศึกษาแหล่งแร่ - หินแม่เหล็กตามธรรมชาติที่มนุษย์สร้างขึ้นในวงเวียนมานับพันปี - สรุปว่าแรงแม่เหล็กของพวกมัน "เลียนแบบจิตวิญญาณ" "เขาเดาถูกต้องแล้วว่าโลกคือ" แม่เหล็กอันยิ่งใหญ่ "และว่าเสาแม่เหล็ก" มองไปทางขั้วของโลก"

สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นทุกครั้งที่มีประจุไฟฟ้าไหล ยกตัวอย่างเช่น สนามของโลกนั้นมาจาก "ไดนาโม" ภายในของมัน ซึ่งเป็นกระแสของเหล็กเหลวที่เดือดปุด ๆ ในแกนกลางของมัน สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กติดตู้เย็นและคอลัมน์แม่เหล็กมาจากอิเล็กตรอนที่โคจรรอบอะตอมของพวกมัน

อย่างไรก็ตาม ทันทีที่สนามแม่เหล็ก "เมล็ด" โผล่ออกมาจากอนุภาคที่มีประจุในการเคลื่อนที่ สนามแม่เหล็กจะใหญ่ขึ้นและแข็งแรงขึ้นหากรวมสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอกว่าเข้าด้วยกัน Torsten Enslin นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เชิงทฤษฎี "เปรียบเสมือนสิ่งมีชีวิต" ที่สถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Max Planck ในเมือง Garching ประเทศเยอรมนี เนื่องจากสนามแม่เหล็กจะดึงเอาแหล่งพลังงานอิสระทุกแห่งที่พวกมันสามารถจับและเติบโตได้ พวกเขาสามารถแพร่กระจายและมีอิทธิพลต่อพื้นที่อื่น ๆ โดยการปรากฏตัวของพวกเขาที่พวกเขาเติบโต”

Ruth Durer นักจักรวาลวิทยาเชิงทฤษฎีแห่งมหาวิทยาลัยเจนีวา อธิบายว่าแม่เหล็กเป็นแรงเพียงชนิดเดียวที่นอกเหนือไปจากแรงโน้มถ่วงที่สามารถสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลได้ เพราะมีเพียงแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงเท่านั้นที่สามารถ "เข้าถึง" คุณได้ในระยะทางไกลอันแสนไกล ในทางกลับกัน ไฟฟ้าอยู่ในท้องถิ่นและมีอายุสั้น เนื่องจากประจุบวกและประจุลบในภูมิภาคใดๆ จะถูกทำให้เป็นกลางโดยรวม แต่คุณไม่สามารถยกเลิกสนามแม่เหล็กได้ พวกเขามักจะพับและอยู่รอด

แต่สำหรับพลังทั้งหมดของพวกเขา สนามพลังเหล่านี้มีโปรไฟล์ต่ำ พวกเขาไม่มีสาระสำคัญและรับรู้ได้ก็ต่อเมื่อพวกเขาทำอย่างอื่น“คุณไม่สามารถแค่ถ่ายภาพสนามแม่เหล็กได้ มันไม่ได้ผลเช่นนั้น Reinu Van Veren นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Leiden ซึ่งเกี่ยวข้องกับการค้นพบเส้นใยแม่เหล็กเมื่อเร็ว ๆ นี้กล่าว

ในรายงานฉบับหนึ่งเมื่อปีที่แล้ว Wang Veren และผู้เขียนร่วม 28 คนได้ตั้งสมมติฐานว่าสนามแม่เหล็กในเส้นใยระหว่างกระจุกดาราจักร Abell 399 และ Abell 401 ของดาราจักรโดยวิธีที่สนามเปลี่ยนเส้นทางอิเล็กตรอนความเร็วสูงและอนุภาคที่มีประจุอื่นๆ ที่ผ่านเข้าไป เมื่อวิถีของมันบิดในสนาม อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้จะปล่อย "รังสีซินโครตรอน" ที่อ่อนแอ

สัญญาณซินโครตรอนจะแรงที่สุดที่ความถี่วิทยุต่ำ ทำให้พร้อมสำหรับการตรวจจับด้วย LOFAR ซึ่งเป็นอาร์เรย์ของเสาอากาศวิทยุความถี่ต่ำจำนวน 20,000 เสาที่กระจายอยู่ทั่วยุโรป

ทีมงานได้รวบรวมข้อมูลจากไส้หลอดในปี 2014 ในช่วงเวลาแปดชั่วโมง แต่ข้อมูลถูกระงับในขณะที่ชุมชนดาราศาสตร์วิทยุใช้เวลาหลายปีในการค้นหาวิธีปรับปรุงการสอบเทียบการวัดของ LOFAR ชั้นบรรยากาศของโลกหักเหคลื่นวิทยุที่ไหลผ่าน ดังนั้น LOFAR จึงมองเห็นพื้นที่ราวกับมองจากก้นสระ นักวิจัยแก้ไขปัญหาด้วยการติดตามความผันผวนของ "บีคอน" บนท้องฟ้า - เครื่องส่งคลื่นวิทยุที่มีตำแหน่งที่ทราบอย่างแม่นยำ - และแก้ไขความผันผวนเพื่อปลดล็อกข้อมูลทั้งหมด เมื่อพวกเขาใช้อัลกอริธึมการเบลอข้อมูลกับข้อมูลเส้นใย พวกเขาเห็นรังสีซินโครตรอนเรืองแสงในทันที

เส้นใยมีลักษณะเป็นแม่เหล็กทุกที่ ไม่ใช่แค่ใกล้กับกระจุกดาราจักรที่เคลื่อนที่เข้าหากันจากปลายทั้งสองข้าง นักวิจัยหวังว่าชุดข้อมูล 50 ชั่วโมงที่พวกเขากำลังวิเคราะห์จะเปิดเผยรายละเอียดเพิ่มเติม เมื่อเร็ว ๆ นี้ การสังเกตเพิ่มเติมพบว่าสนามแม่เหล็กแพร่กระจายไปตามความยาวทั้งหมดของไส้หลอดที่สอง นักวิจัยวางแผนที่จะเผยแพร่งานนี้ในไม่ช้า

การปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กขนาดมหึมาอย่างน้อยสองเส้นนี้ให้ข้อมูลใหม่ที่สำคัญ "มันทำให้เกิดกิจกรรมค่อนข้างมาก" วัง Veren กล่าว "เพราะตอนนี้เรารู้แล้วว่าสนามแม่เหล็กค่อนข้างแรง"

แสงผ่านความว่างเปล่า

หากสนามแม่เหล็กเหล่านี้มีต้นกำเนิดในเอกภพของทารก คำถามก็เกิดขึ้น: อย่างไร? “ผู้คนคิดเกี่ยวกับปัญหานี้มาเป็นเวลานาน” Tanmai Vachspati จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนากล่าว

ในปีพ.ศ. 2534 วัชปาติเสนอว่าสนามแม่เหล็กอาจเกิดขึ้นได้ระหว่างการเปลี่ยนเฟสไฟฟ้าอ่อน - ช่วงเวลาเสี้ยววินาทีหลังจากบิ๊กแบง เมื่อแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงนิวเคลียร์อ่อนสามารถแยกแยะออกได้ คนอื่น ๆ ได้แนะนำว่าแม่เหล็กจะเกิดขึ้นในเวลาต่อมาเมื่อโปรตอนก่อตัวขึ้น หรือหลังจากนั้นไม่นาน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Ted Harrison ได้โต้แย้งในทฤษฎีกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เก่าแก่ที่สุดในปี 1973 ว่าโปรตอนและอิเล็กตรอนในพลาสมาที่ปั่นป่วนอาจทำให้สนามแม่เหล็กแรกปรากฏขึ้น ทว่าคนอื่น ๆ ได้แนะนำว่าพื้นที่นี้กลายเป็นแม่เหล็กแม้กระทั่งก่อนหน้าทั้งหมดนี้ ในระหว่างการพองตัวของจักรวาล - การขยายตัวของพื้นที่ระเบิดที่คาดว่าจะกระโดดขึ้น - เปิดตัวบิ๊กแบงเอง อาจเป็นไปได้ว่าสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นจนกว่าโครงสร้างจะเติบโตในอีกหนึ่งพันล้านปีต่อมา

วิธีทดสอบทฤษฎีการสร้างสนามแม่เหล็กคือการศึกษาโครงสร้างของสนามแม่เหล็กในบริเวณที่บริสุทธิ์ที่สุดของอวกาศระหว่างดาราจักร เช่น ส่วนที่เงียบของเส้นใยและช่องว่างที่ว่างเปล่ามากยิ่งขึ้น รายละเอียดบางอย่าง เช่น เส้นสนามราบเรียบ เป็นเกลียว หรือ "โค้งในทุกทิศทาง เช่น ลูกบอลไหมพรมหรืออย่างอื่น" (ตามวัชปาติ) และการเปลี่ยนแปลงของภาพในสถานที่ต่างๆ และมาตราส่วนต่างกันอย่างไร มีข้อมูลมากมายที่สามารถเปรียบเทียบได้กับทฤษฎีและแบบจำลองตัวอย่างเช่น หากสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นระหว่างการเปลี่ยนเฟสของอิเล็กโตรวีก ตามที่ Vachaspati แนะนำ เส้นแรงที่ได้ควรเป็นเกลียว “เหมือนเกลียวเหล็กไขจุก” เขากล่าว

สิ่งที่จับได้คือการตรวจจับสนามแรงที่ไม่มีอะไรต้องกดทำได้ยาก

วิธีหนึ่งซึ่งบุกเบิกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Michael Faraday ในปี 1845 ตรวจจับสนามแม่เหล็กโดยวิธีที่มันหมุนทิศทางของโพลาไรเซชันของแสงที่ผ่านเข้ามา ปริมาณของ "การหมุนของฟาราเดย์" ขึ้นอยู่กับความแรงของสนามแม่เหล็กและความถี่ของแสง ดังนั้น โดยการวัดโพลาไรซ์ที่ความถี่ต่างๆ คุณสามารถอนุมานความแรงของสนามแม่เหล็กตามแนวสายตาได้ “ถ้าคุณทำจากที่ต่างๆ คุณสามารถสร้างแผนที่ 3 มิติได้” เอนสลินกล่าว

นักวิจัยได้เริ่มทำการวัดการหมุนของฟาราเดย์คร่าวๆ ด้วย LOFAR แต่กล้องโทรทรรศน์มีปัญหาในการรับสัญญาณที่อ่อนมาก Valentina Vacca นักดาราศาสตร์และเพื่อนร่วมงานของ Govoni ที่ National Institute of Astrophysics ได้พัฒนาอัลกอริธึมเมื่อไม่กี่ปีก่อนเพื่อประมวลผลสัญญาณการหมุนของฟาราเดย์ในทางสถิติโดยการเพิ่มมิติของพื้นที่ว่างเข้าด้วยกัน “โดยทั่วไป สามารถใช้กับช่องว่างได้” Wakka กล่าว

แต่วิธีการของฟาราเดย์จะเริ่มต้นขึ้นจริง ๆ เมื่อกล้องโทรทรรศน์วิทยุรุ่นต่อไป ซึ่งเป็นโครงการระดับนานาชาติขนาดยักษ์ที่เรียกว่า "อาร์เรย์ของตารางกิโลเมตร" เปิดตัวในปี 2570 "SKA ต้องสร้างตารางฟาราเดย์ที่ยอดเยี่ยม" เอนสลินกล่าว

จนถึงตอนนี้ หลักฐานเพียงอย่างเดียวของสนามแม่เหล็กในช่องว่างคือผู้สังเกตการณ์ไม่สามารถมองเห็นได้เมื่อมองดูวัตถุที่เรียกว่า blazars ซึ่งอยู่ด้านหลังช่องว่าง

Blazars เป็นลำแสงที่สว่างจ้าของรังสีแกมมาและแหล่งกำเนิดแสงและสสารที่มีพลังอื่นๆ ซึ่งขับเคลื่อนโดยหลุมดำมวลมหาศาล เมื่อรังสีแกมมาเดินทางผ่านอวกาศ บางครั้งพวกมันชนกับไมโครเวฟโบราณ ส่งผลให้เกิดอิเล็กตรอนและโพซิตรอน อนุภาคเหล่านี้จะฟ่อและเปลี่ยนเป็นรังสีแกมมาพลังงานต่ำ

แต่ถ้าแสงของ blazar ผ่านช่องว่างแม่เหล็ก รังสีแกมมาพลังงานต่ำก็จะหายไป ตามเหตุผล Andrei Neronov และ Yevgeny Vovk จากหอดูดาวเจนีวาในปี 2010 สนามแม่เหล็กจะเบี่ยงเบนอิเล็กตรอนและโพซิตรอนจากแนวสายตา เมื่อมันสลายตัวเป็นรังสีแกมมาพลังงานต่ำ รังสีแกมมาเหล่านั้นจะไม่พุ่งเข้าหาเรา

อันที่จริง เมื่อ Neronov และ Vovk วิเคราะห์ข้อมูลจาก blazar ที่ตั้งอย่างเหมาะสม พวกเขาเห็นรังสีแกมมาพลังงานสูง แต่ไม่ใช่สัญญาณรังสีแกมมาพลังงานต่ำ “มันเป็นสัญญาณที่ขาดซึ่งก็คือสัญญาณ” วัชปาติกล่าว

การขาดสัญญาณไม่น่าจะเป็นอาวุธในการสูบบุหรี่ และมีการเสนอคำอธิบายทางเลือกสำหรับรังสีแกมมาที่หายไป อย่างไรก็ตาม การสังเกตที่ตามมาชี้ให้เห็นถึงสมมติฐานของ Neronov และ Vovk มากขึ้นเรื่อยๆ ว่าช่องว่างนั้นถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก “นี่เป็นความคิดเห็นของคนส่วนใหญ่” ดูเรอร์กล่าว ที่น่าเชื่อที่สุดคือในปี 2015 ทีมหนึ่งได้วางระเบิดหลายมิติไว้เบื้องหลังช่องว่างและพยายามแกล้งรัศมีจางๆ ของรังสีแกมมาพลังงานต่ำรอบๆ เสื้อเบลเซอร์ ผลที่ได้คือสิ่งที่เราจะคาดหวังได้อย่างแน่นอนหากอนุภาคกระจัดกระจายโดยสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอ ซึ่งวัดได้เพียงประมาณหนึ่งในล้านของล้านล้านของความแรงของแม่เหล็กติดตู้เย็น

ความลึกลับที่ใหญ่ที่สุดของจักรวาลวิทยา

เป็นเรื่องน่าทึ่งที่ปริมาณแม่เหล็กในยุคแรกเริ่มนี้อาจเป็นสิ่งที่จำเป็นในการแก้ไขความเครียดของฮับเบิล - ปัญหาของการขยายตัวอย่างรวดเร็วอย่างน่าประหลาดใจของจักรวาล

นี่คือสิ่งที่ Poghosyan ตระหนักเมื่อเขาเห็นการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ล่าสุดของ Carsten Jedamzik จากมหาวิทยาลัย Montpellier ในฝรั่งเศสและเพื่อนร่วมงานของเขานักวิจัยได้เพิ่มสนามแม่เหล็กอ่อนลงในเอกภพอายุน้อยที่จำลองด้วยพลาสมา และพบว่าโปรตอนและอิเล็กตรอนในพลาสมาบินไปตามเส้นสนามแม่เหล็กและสะสมในบริเวณที่มีความแรงของสนามต่ำที่สุด ผลกระทบจากการจับเป็นก้อนนี้ทำให้โปรตอนและอิเล็กตรอนรวมกันเป็นไฮโดรเจน ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงระยะแรกที่เรียกว่าการรวมตัวใหม่ เร็วกว่าที่พวกมันอาจมี

Poghosyan อ่านบทความของ Jedamzik ตระหนักว่าสิ่งนี้สามารถบรรเทาความตึงเครียดของฮับเบิลได้ นักจักรวาลวิทยากำลังคำนวณว่าวันนี้อวกาศจะขยายตัวได้เร็วแค่ไหนโดยการสังเกตแสงโบราณที่ปล่อยออกมาในระหว่างการรวมตัวกันใหม่ แสงเผยให้เห็นเอกภพอายุน้อยที่มีหยดน้ำซึ่งก่อตัวขึ้นจากคลื่นเสียงที่กระเด็นไปทั่วในพลาสมายุคแรกเริ่ม หากการรวมตัวใหม่เกิดขึ้นเร็วกว่าที่คาดไว้อันเนื่องมาจากผลกระทบของสนามแม่เหล็กที่หนาขึ้น คลื่นเสียงจะไม่สามารถแพร่กระจายไปข้างหน้าได้ไกลขนาดนั้น และผลลัพธ์ที่ได้จะลดลง ซึ่งหมายความว่าจุดที่เราเห็นบนท้องฟ้าตั้งแต่การรวมตัวกันใหม่ควรอยู่ใกล้เรามากกว่าที่นักวิจัยคาดไว้ แสงที่เล็ดลอดออกมาจากกระจุกต้องเดินทางในระยะทางที่สั้นกว่าเพื่อมาหาเรา ซึ่งหมายความว่าแสงจะต้องเดินทางผ่านพื้นที่ที่ขยายตัวเร็วขึ้น “มันเหมือนกับการพยายามวิ่งบนพื้นผิวที่ขยายออกไป คุณครอบคลุมระยะทางที่สั้นกว่า - Poghosyan กล่าว

ผลที่ได้คือละอองขนาดเล็กหมายถึงความเร็วโดยประมาณที่สูงขึ้นของการขยายตัวของจักรวาล ซึ่งทำให้ความเร็วโดยประมาณใกล้เคียงกับการวัดว่าซุปเปอร์โนวาและวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ดูเหมือนจะบินออกจากกันเร็วแค่ไหน

“ฉันคิดว่า ว้าว” Poghosyan กล่าว “นี่อาจบ่งบอกถึงการมีอยู่จริงของ [สนามแม่เหล็ก] แก่เรา ดังนั้นฉันจึงเขียนถึง Carsten ทันที” ทั้งสองพบกันที่เมืองมงต์เปลลิเย่ร์ในเดือนกุมภาพันธ์ ก่อนที่เรือนจำจะปิด และการคำนวณของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าปริมาณของสนามแม่เหล็กหลักที่จำเป็นในการแก้ปัญหาความตึงเครียดของฮับเบิลก็สอดคล้องกับการสังเกตของเบลลาซาร์และขนาดสมมติของสนามเริ่มต้นเช่นกัน จำเป็นต้องสร้างสนามแม่เหล็กขนาดมหึมาปกคลุมกระจุกดาราจักรและเส้นใย "ดังนั้น ทุกอย่างจึงมาบรรจบกัน" Poghosyan กล่าว "ถ้ามันกลายเป็นความจริง"