Elektromagnetisk teori om universets sjel

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

"I 1945, lokal tid, detonerte en primitiv art av pre-intelligente primater på planeten Jorden den første termonukleære enheten., som de mer mystiske rasene kaller "Guds kropp."

Like etter ble hemmelige styrker av representanter for intelligente raser sendt til jorden for å overvåke situasjonen og forhindre ytterligere elektromagnetisk ødeleggelse av det universelle nettverket."

Innledningen i anførselstegn ser ut som et plott for science fiction, men det er nettopp denne konklusjonen man kan trekke etter å ha lest denne vitenskapelige artikkelen. Tilstedeværelsen av dette nettverket som gjennomsyrer hele universet kan forklare mye - for eksempel UFO-fenomenet, deres unnvikelighet og usynlighet, utrolige muligheter, og dessuten indirekte gir denne teorien om "Guds kropp" oss en reell bekreftelse på at det er liv etter døden.

Vi er på det aller første utviklingsstadiet og faktisk er vi "pre-intelligente vesener" og hvem vet om vi kan finne styrken til å bli en virkelig intelligent rase.

Astronomer har funnet ut at magnetiske felt gjennomsyrer det meste av kosmos. Latente magnetfeltlinjer strekker seg i millioner av lysår over hele universet.

Hver gang astronomer kommer opp med en ny måte å søke etter magnetiske felt i stadig fjernere områder av verdensrommet, finner de dem på uforklarlig vis.

Disse kraftfeltene er de samme enhetene som omgir Jorden, Solen og alle galakser. For 20 år siden begynte astronomer å oppdage magnetisme som gjennomsyrer hele klynger av galakser, inkludert rommet mellom en galakse og den neste. Usynlige feltlinjer sveiper gjennom det intergalaktiske rommet.

I fjor klarte astronomer endelig å utforske et mye tynnere område av verdensrommet – rommet mellom galaksehopene. Der oppdaget de det største magnetfeltet: 10 millioner lysår med magnetisert rom, som spenner over hele lengden av dette "tråden" av det kosmiske nettet. Et annet magnetisert filament er allerede sett andre steder i verdensrommet ved å bruke de samme teknikkene. "Vi ser sannsynligvis bare på toppen av isfjellet," sa Federica Govoni ved National Institute of Astrophysics i Cagliari, Italia, som ledet den første oppdagelsen.

Spørsmålet oppstår: hvor kom disse enorme magnetfeltene fra?

"Det kan tydeligvis ikke relateres til aktiviteten til individuelle galakser eller individuelle eksplosjoner eller, jeg vet ikke, vind fra supernovaer," sa Franco Vazza, en astrofysiker ved Universitetet i Bologna som gjør moderne datasimuleringer av kosmiske magnetfelt. dette."

En mulighet er at kosmisk magnetisme er primær, og sporer helt tilbake til universets fødsel. I dette tilfellet bør svak magnetisme eksistere overalt, selv i "tomrommene" i det kosmiske nettet - de mørkeste, mest tomme områdene i universet. Allestedsnærværende magnetisme ville så sterkere felt som blomstret i galakser og klynger.

Primær magnetisme kan også bidra til å løse et annet kosmologisk puslespill kjent som Hubble-stresset - uten tvil det hotteste temaet i kosmologi.

Problemet bak Hubble-spenningen er at universet ser ut til å utvide seg betydelig raskere enn forventet fra dets kjente komponenter. I en artikkel publisert på nettet i april og gjennomgått i forbindelse med Physical Review Letters, hevder kosmologene Karsten Jedamzik og Levon Poghosyan at svake magnetiske felt i det tidlige universet vil føre til den raskere kosmiske ekspansjonshastigheten som er sett i dag.

Primitiv magnetisme lindrer Hubbles spenning så lett at artikkelen til Jedamzik og Poghosyan umiddelbart vakte oppmerksomhet. "Dette er en flott artikkel og en idé," sa Mark Kamionkowski, en teoretisk kosmolog ved Johns Hopkins University som har foreslått andre løsninger på Hubble-spenningen.

Kamenkovsky og andre sier at flere tester er nødvendige for å sikre at tidlig magnetisme ikke forvirrer andre kosmologiske beregninger. Og selv om denne ideen fungerer på papiret, må forskere finne overbevisende bevis for primordial magnetisme for å være sikre på at det var den fraværende agenten som formet universet.

Men i alle disse årene med snakk om Hubble-spenning, er det kanskje rart at ingen har vurdert magnetisme før. Ifølge Poghosyan, som er professor ved Simon Fraser University i Canada, tenker de fleste kosmologer knapt på magnetisme. "Alle vet at dette er et av de store mysteriene," sa han. Men i flere tiår har det ikke vært noen måte å si om magnetisme faktisk er allestedsnærværende og derfor den primære komponenten i kosmos, så kosmologer har stort sett sluttet å ta hensyn.

I mellomtiden fortsatte astrofysikere å samle inn data. Tyngden av bevisene fikk de fleste av dem til å mistenke at magnetisme faktisk er tilstede overalt.

Universets magnetiske sjel

I 1600 konkluderte den engelske vitenskapsmannen William Gilbert, som studerte mineralforekomster - naturlig magnetiserte bergarter som mennesker har skapt i kompass i årtusener - at deres magnetiske kraft "imiterer sjelen." "Han antok riktig at jorden selv er." en stor magnet, "og at de magnetiske søylene" ser mot jordens poler."

Magnetiske felt genereres hver gang en elektrisk ladning strømmer. Jordens felt, for eksempel, kommer fra dens indre "dynamo" - en strøm av flytende jern som syder i kjernen. Feltene til kjøleskapsmagneter og magnetiske søyler kommer fra elektroner som kretser rundt deres konstituerende atomer.

Men så snart et "frø"-magnetfelt dukker opp fra ladede partikler i bevegelse, kan det bli større og sterkere hvis svakere felt kombineres med det. Magnetisme "er litt som en levende organisme," sa Torsten Enslin, en teoretisk astrofysiker ved Institutt for astrofysikk Max Planck i Garching, Tyskland - fordi magnetiske felt utnytter enhver gratis energikilde de kan holde på og vokse fra. De kan spre seg og påvirke andre områder ved sin tilstedeværelse, hvor de også vokser.»

Ruth Durer, en teoretisk kosmolog ved Universitetet i Genève, forklarte at magnetisme er den eneste kraften bortsett fra tyngdekraften som kan forme den store strukturen til kosmos, fordi bare magnetisme og tyngdekraft kan "nå deg" over store avstander. Elektrisitet, derimot, er lokal og kortvarig, siden de positive og negative ladningene i enhver region vil bli nøytralisert som helhet. Men du kan ikke avbryte magnetiske felt; de har en tendens til å kaste seg og overleve.

Likevel har disse kraftfeltene lave profiler. De er umaterielle og oppfattes kun når de handler på andre ting.«Du kan ikke bare fotografere et magnetfelt; det fungerer ikke slik, sa Reinu Van Veren, en astronom ved Leiden University som var involvert i den nylige oppdagelsen av magnetiserte filamenter.

I en artikkel i fjor antok Wang Veren og 28 medforfattere et magnetfelt i filamentet mellom galaksehopene Abell 399 og Abell 401 ved hvordan feltet omdirigerer høyhastighetselektroner og andre ladede partikler som passerer gjennom det. Når banene deres vrir seg i feltet, sender disse ladede partiklene ut svak "synkrotronstråling".

Synkrotronsignalet er sterkest ved lave radiofrekvenser, noe som gjør det klart for deteksjon med LOFAR, en rekke av 20 000 lavfrekvente radioantenner spredt over hele Europa.

Teamet samlet faktisk inn data fra glødetråden tilbake i 2014 i løpet av en åttetimers del, men dataene ble satt på vent mens radioastronomisamfunnet brukte år på å finne ut hvordan de kunne forbedre kalibreringen av LOFARs målinger. Jordens atmosfære bryter radiobølger som passerer gjennom den, så LOFAR ser på rommet som fra bunnen av et svømmebasseng. Forskerne løste problemet ved å spore svingningene til «fyrene» på himmelen - radiosendere med nøyaktig kjente plasseringer - og korrigere svingningene for å fjerne blokkeringen av alle dataene. Da de brukte uskarphetsalgoritmen på filamentdataene, så de umiddelbart synkrotronstrålingen gløde.

Filamentet ser magnetisert ut overalt, ikke bare i nærheten av klynger av galakser som beveger seg mot hverandre fra begge ender. Forskerne håper det 50-timers datasettet de for tiden analyserer vil avsløre flere detaljer. Nylig har ytterligere observasjoner funnet magnetiske felt som forplanter seg langs hele lengden av det andre glødetråden. Forskerne planlegger å publisere dette arbeidet snart.

Tilstedeværelsen av enorme magnetiske felt i minst disse to trådene gir viktig ny informasjon. "Det forårsaket ganske mye aktivitet," sa Wang Veren, "fordi vi nå vet at magnetfeltene er relativt sterke."

Lys gjennom tomrommet

Hvis disse magnetfeltene oppsto i spedbarnsuniverset, oppstår spørsmålet: hvordan? "Folk har tenkt på dette problemet i lang tid," sa Tanmai Vachaspati ved Arizona State University.

I 1991 antydet Vachaspati at magnetiske felt kunne ha oppstått under en elektrosvak faseovergang - øyeblikket, en brøkdel av et sekund etter Big Bang, da elektromagnetiske og svake kjernekrefter ble skjelne. Andre har antydet at magnetisme materialiserte seg mikrosekunder senere da protoner ble dannet. Eller kort tid etterpå: den avdøde astrofysikeren Ted Harrison argumenterte i den tidligste urteorien om magnetogenese i 1973 at et turbulent plasma av protoner og elektroner kan ha forårsaket at de første magnetfeltene dukket opp. Enda andre har antydet at dette rommet hadde blitt magnetisert selv før alt dette, under kosmisk inflasjon - en eksplosiv utvidelse av rommet som visstnok hoppet opp - lanserte selve Big Bang. Det er også mulig at dette ikke skjedde før strukturene vokste en milliard år senere.

Måten å teste teoriene om magnetogenese på er å studere strukturen til magnetiske felt i de mest uberørte områdene i det intergalaktiske rommet, som stille deler av filamenter og enda flere tomme hulrom. Visse detaljer - for eksempel om feltlinjene er glatte, spiralformede eller "buede i alle retninger, som en garnnøste eller noe annet" (ifølge Vachaspati), og hvordan bildet endres på forskjellige steder og i forskjellige skalaer - bære rik informasjon som kan sammenlignes med teori og modellering. For eksempel, hvis magnetiske felt ble opprettet under en elektrosvak faseovergang, som foreslått av Vachaspati, bør de resulterende kraftlinjene være spiralformede, "som en korketrekker," sa han.

Haken er at det er vanskelig å oppdage kraftfelt som ikke har noe å trykke på.

En metode, utviklet av den engelske forskeren Michael Faraday tilbake i 1845, oppdager et magnetfelt ved måten det roterer polarisasjonsretningen til lyset som passerer gjennom det. Mengden "Faraday-rotasjon" avhenger av styrken til magnetfeltet og frekvensen til lyset. Ved å måle polarisasjonen ved forskjellige frekvenser, kan du derfor utlede styrken til magnetismen langs siktlinjen. "Hvis du gjør det fra forskjellige steder, kan du lage et 3D-kart," sa Enslin.

Forskere har begynt å gjøre grove målinger av Faradays rotasjon med LOFAR, men teleskopet har problemer med å plukke ut et ekstremt svakt signal. Valentina Vacca, en astronom og kollega av Govoni ved National Institute of Astrophysics, utviklet en algoritme for noen år siden for statistisk å behandle fine Faraday-rotasjonssignaler ved å legge sammen mange dimensjoner av tomme rom. "I utgangspunktet kan dette brukes til tomrom," sa Wakka.

Men Faradays metode vil virkelig ta av når neste generasjons radioteleskop, et gigantisk internasjonalt prosjekt kalt en «array of square kilometers», lanseres i 2027. "SKA må lage et fantastisk Faraday-nettverk," sa Enslin.

Så langt er det eneste beviset på magnetisme i hulrommene at observatører ikke kan se når de ser på objekter kalt blazarer som ligger bak hulrommene.

Blazarer er lyse stråler av gammastråler og andre energiske kilder til lys og materie, drevet av supermassive sorte hull. Når gammastråler reiser gjennom verdensrommet, kolliderer de noen ganger med eldgamle mikrobølger, noe som resulterer i et elektron og et positron. Disse partiklene suser og blir til lavenergi-gammastråler.

Men hvis lyset fra en blazar passerer gjennom et magnetisert tomrom, vil lavenergi-gammastråler se ut til å være fraværende, begrunnet Andrei Neronov og Yevgeny Vovk ved Geneva-observatoriet i 2010. Magnetfeltet vil avlede elektroner og positroner fra siktelinjen. Når de forfaller til lavenergi-gammastråler, vil disse gammastrålene ikke bli rettet mot oss.

Faktisk, da Neronov og Vovk analyserte data fra en passende plassert blazar, så de dens høyenergiske gammastråler, men ikke lavenergigammastrålesignalet. "Det er mangel på et signal, som er et signal," sa Vachaspati.

Mangelen på signal er neppe et rykende våpen, og alternative forklaringer på de manglende gammastrålene er foreslått. Imidlertid peker påfølgende observasjoner i økende grad mot hypotesen til Neronov og Vovk om at hulrommene er magnetisert. Dette er flertallets oppfatning, - sa Dürer. Mest overbevisende var det i 2015 at ett lag overlagret mange dimensjoner av blasarer bak tomrom og klarte å erte den svake glorie av lavenergi-gammastråler rundt blazerene. Effekten er akkurat det man ville forvente hvis partiklene ble spredt av svake magnetfelt – som bare måler rundt en milliondels billion så sterk som en kjøleskapsmagnet.

Kosmologiens største mysterium

Det er slående at denne mengden av urmagnetisme kan være akkurat det som trengs for å løse Hubble-stresset – problemet med den overraskende raske ekspansjonen av universet.

Dette skjønte Poghosyan da han så de nylige datasimuleringene av Carsten Jedamzik fra universitetet i Montpellier i Frankrike og kollegene hans. Forskerne la til svake magnetiske felt til et simulert, plasmafylt ungt univers og fant at protoner og elektroner i plasma fløy langs magnetfeltlinjer og akkumulerte i områder med svakest feltstyrke. Denne klumpingseffekten førte til at protonene og elektronene kom sammen for å danne hydrogen - en tidlig faseendring kjent som rekombinasjon - tidligere enn de ellers ville ha gjort.

Poghosyan, som leste Jedamziks artikkel, innså at dette kunne lindre Hubbles spenning. Kosmologer beregner hvor raskt rommet skal utvide seg i dag ved å observere det eldgamle lyset som sendes ut under rekombinasjon. Lyset avslører et ungt univers oversådd med klatter som ble dannet fra lydbølger som sprutet rundt i urplasmaet. Hvis rekombinasjonen skjedde tidligere enn forventet på grunn av effekten av fortykkelse av magnetfeltene, kunne ikke lydbølgene forplante seg så langt fremover, og de resulterende dråpene ville bli mindre. Dette betyr at flekkene vi ser på himmelen siden rekombinasjon burde være nærmere oss enn forskerne antok. Lyset som kom fra klumpene måtte reise en kortere avstand for å nå oss, noe som betyr at lyset måtte reise gjennom et raskere ekspanderende rom. «Det er som å prøve å løpe på en ekspanderende overflate; du dekker en kortere distanse, - sa Poghosyan.

Resultatet er at mindre dråper betyr en høyere estimert hastighet på kosmisk ekspansjon, noe som bringer den estimerte hastigheten mye nærmere å måle hvor raskt supernovaer og andre astronomiske objekter faktisk ser ut til å fly fra hverandre.

"Jeg tenkte, wow," sa Poghosyan, "dette kan indikere for oss den virkelige tilstedeværelsen av [magnetiske felt]. Så jeg skrev umiddelbart til Carsten." De to møttes i Montpellier i februar, rett før fengselet ble stengt, og deres beregninger viste at mengden primærmagnetisme som trengs for å løse Hubble-spenningsproblemet også stemmer overens med blazarens observasjoner og den antatte størrelsen på de innledende feltene. trengte for å vokse enorme magnetiske felt. som dekker klynger av galakser og filamenter. "Så alt sammen konvergerer på en eller annen måte," sa Poghosyan, "hvis det viser seg å være sant."