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磁场|不断探索宇宙的奥秘 隐藏的磁性宇宙开始被发现！( 二 )


磁场|不断探索宇宙的奥秘 隐藏的磁性宇宙开始被发现！
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每当电荷流动时都会产生磁场 。例如 ， 地球的磁场源于其内部的“发电机” ， 即铁水在其核心中搅动的电流 。 冰箱磁铁和铁矿石的磁场来自围绕其构成原子旋转的电子 。
但是 ， 一旦运动中的带电粒子产生了“种子”磁场 ， 则可以通过将较弱的磁场与其对齐来变得更大和更强 。 磁性“有点像活的生物 ， ”德国马克斯普朗克天体物理研究所的理论天体物理学家托斯滕恩斯林说 ， “因为磁场会吸收到它们可以保持并生长的每个自由能源中 。 它们的存在会扩展并影响其他地区 ， 并在这些地区发展 。 ”
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日内瓦大学理论宇宙学家露丝杜勒(Ruth Durrer)解释说 ， 除了引力以外 ， 磁力是唯一可以塑造宇宙大规模结构的力 ， 因为只有磁力和引力才能在很长的距离上“伸向你” 。 相比之下 ， 电力是局部的并且是短暂的 ， 因为任何区域中的正电荷和负电荷将整体中和 。 但是你不能抵消磁场;它们倾向于累加生存 。
莱顿大学的天文学家里纳特范韦伦(Reinout van Weeren)和28位合著者在去年的论文中推断出 ， 银河星系团Abell 399和Abell 401之间的丝状物中存在磁场 ， 其方式是通过磁场重定向高速电子和其他通过它的带电粒子 。 当它们的路径在磁场中扭曲时 ， 这些带电粒子释放出微弱的“同步辐射” 。
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同步加速器信号在低无线电频率下最强 ， 因此 ， 可以由在欧洲分布的20 ， 000个低频无线电天线阵列LOFAR进行探测 。
该小组实际上是在2014年进行了一个八小时的探测 ， 从星系间的丝状天体中收集了数据 ， 但是由于射电天文学界花费了数年的时间来研究如何改善LOFAR测量的校准 ， 数据一直处于等待状态 。 地球的大气层会折射穿过它的无线电波 ， 因此LOFAR就像从游泳池底部一样观察宇宙 。
研究人员通过跟踪天空中的“信标”(具有精确已知位置的无线电发射器)的摆动并进行校正以消除所有数据的模糊 ， 从而解决了该问题 。 当他们将去模糊算法应用于丝状天体的数据时 ， 他们立即看到了同步加速器发射的光辉 。
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丝状天体看起来整个都被磁化了 ， 而不仅仅是从两端向彼此移动的银河星团附近 。 研究人员希望他们现在正在分析的50小时数据集可以揭示更多细节 。 最近的其他观察还发现了遍及第二根丝状物的磁场 。 研究人员计划尽快发表这项研究结果 。
至少在这两根丝状物中存在巨大的磁场 ， 这提供了重要的新信息 。 范韦伦说：“它激发了相当多的活动 ， 因为现在我们知道磁场相对较强 。 ”
穿过虚空的光
如果这些磁场出现在婴儿宇宙中 ， 那么问题就变成了：如何? “人们长期以来一直在思考这个问题 ， ”亚利桑那州立大学的坦迈瓦查帕蒂(Tanmay Vachaspati)说 。
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1991年 ， 瓦查帕蒂提出 ， 在电磁弱相变期间(即大爆炸之后的一瞬间)可能会产生磁场 ， 当时电磁力和弱核力变得明显 。 其他人则认为 ， 质子形成后 ， 磁性会在几秒钟后发生 。 或不久之后：已故的天体物理学家泰德哈里森(Ted Harrison)在1973年的原始磁致化理论中指出 ， 质子和电子的湍流等离子体可能使第一个磁场旋转 。

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