SISSA pētnieki ierosina, ka mazie tumšās matērijas oreoli Visumā varētu atklāt pirmatnējo magnētisko lauku klātbūtni, piedāvājot jaunu ieskatu agrīnajā Visumā un kosmisko magnētisko lauku dabā. Kredīts: SciTechDaily.com
Mēs nezinām, kā veidojas magnētiskie lauki. Tagad jauni teorētiskie pētījumi mums stāsta, kā mūsu Visuma neredzamā daļa varētu palīdzēt mums to atklāt, liekot domāt par pirmatnējo izcelsmi pat vienas sekundes laikā no Visuma. lielais sprādziens.
Mazie tumšās matērijas oreoli, kas izkaisīti visā Visumā, varētu kalpot kā ļoti jutīgas pirmatnējo magnētisko lauku zondes. Tas izriet no teorētiskā pētījuma, ko veica SISSA un publicēja žurnālā Fiziskās apskates vēstules.
Magnētiskie lauki eksistē milzīgos mērogos visur Visumā. Tomēr to izcelsme joprojām ir zinātnieku diskusiju jautājums. Interesanta iespēja ir tāda, ka magnētiskie lauki radās tuvu paša Visuma dzimšanai, tas ir, tie ir pirmatnējie magnētiskie lauki.
Pētījumā pētnieki parādīja, ka, ja magnētiskie lauki patiešām būtu primitīvi, tie varētu izraisīt palielinātu tumšās vielas blīvuma traucējumus mazos mērogos. Šī procesa galīgais efekts būtu mazu tumšās vielas halo veidošanās, kas, ja tiktu atklāta, norādītu uz magnētisko lauku pirmatnējo raksturu.
Tādējādi šķietamā paradoksā mūsu Visuma neredzamā daļa var būt noderīga, lai noteiktu redzamās daļas sastāvdaļas raksturu.
Pētījumā pētnieki parādīja, ka, ja magnētiskie lauki patiešām būtu primitīvi, tie varētu izraisīt palielinātu tumšās vielas blīvuma traucējumus mazos mērogos. Šī procesa galīgais efekts būtu mazu tumšās vielas halo veidošanās, kas, ja tiktu atklāta, norādītu uz magnētisko lauku pirmatnējo raksturu. Kredīts: Lūsija Krastica
Izceļot magnētisko lauku veidošanos
“Magnētiskie lauki pastāv visur Visumā,” skaidro Pranjals Raligankars no SISSA, raksta autors. “Viena no iespējamām teorijām par to veidošanos liecina, ka līdz šim novērotie varētu būt radušies mūsu Visuma agrīnajos posmos. Tomēr šim ieteikumam trūkst skaidrojuma fizikas standarta modelī.
Lai izgaismotu šo aspektu un atrastu veidu, kā noteikt “primitīvos” magnētiskos laukus, šajā darbā mēs piedāvājam metodi, ko var definēt kā “netiešo”. Mūsu pieeja ir balstīta uz jautājumu: kāda ir magnētiskā lauka ietekme uz tumšo vielu? Ir zināms, ka nav tiešas mijiedarbības. Tomēr, kā skaidro Raligankars, “ir kaut kas netiešs, kas notiek caur gravitāciju.”
Tieši no primitīvā Visuma
Sākotnējie magnētiskie lauki varētu vēl vairāk traucēt elektronu un protonu blīvumu pirmatnējā Visumā. Kad tie kļūst ļoti lieli, tie ietekmē pašus magnētiskos laukus. Rezultāts ir neliela mēroga svārstību nomākšana.
“Pētījumā mēs parādījām kaut ko negaidītu,” skaidro Raligankars. Bariona blīvuma pieaugums stimulē tumšās vielas traucējumu pieaugumu bez turpmākas atcelšanas iespējas. Tas izraisītu tā sabrukšanu mazos mērogos, radot niecīgus tumšās vielas oreolus.
Autors turpina, ka rezultāts ir tāds, ka, lai gan barionālās vielas blīvuma svārstības tiek atceltas, tās joprojām atstās pēdas mazos halojos, tikai gravitācijas mijiedarbības dēļ.
“Šie teorētiskie rezultāti arī norāda, ka mazo halo pārpilnību nosaka nevis primāro magnētisko lauku klātbūtne, bet gan to stiprums pirmatnējā Visumā,” secina Pranjals Raligankars. Tādējādi mazo tumšās vielas halosu atklāšana nostiprinātu hipotēzi, ka magnētiskie lauki veidojās ļoti agri, pat vienas sekundes laikā pēc Lielā sprādziena.
Atsauce: “Tumšās vielas mikrohalos no pirmatnējiem magnētiskajiem laukiem”, autors Pranjals Raligankars, 2023. gada 8. decembris, Fiziskās apskates vēstules.
doi: 10.1103/PhysRevLett.131.231002
