Научные исследования показывают, что магнитные поля присутствуют повсюду во Вселенной и играют важную роль в её организации. Однако их происхождение до сих пор остается загадкой для учёных. Одна из наиболее интересных теорий предполагает, что эти поля возникли в самом начале Вселенной, то есть сразу после Большого Взрыва.

Международная группа учёных обнаружила связь между магнитными полями и тёмной материей – веществом, образующим большую часть массы в нашей Вселенной. Исследователи предполагают, что возможным механизмом формирования магнитных полей является их взаимодействие с тёмной материей в ранние стадии развития Вселенной.

В ходе исследования учёные показали, что если магнитные поля действительно образовались в первые мгновения Вселенной, то они могут вызвать увеличение возмущений плотности тёмной материи на небольших масштабах. Конечным эффектом этого процесса станет образование мини-ореолов тёмной материи, которые, будут намекать на первозданную природу магнитных полей. Источник: Lucie Chrastecka

Тёмная материя, не имеющая прямого взаимодействия с магнитными полями, всё же может служить своеобразным «зондом» для их изучения. Учёные показали, что увеличение возмущений в плотности тёмной материи может привести к образованию мини-галактик из этого вещества. Обнаружение таких мини-галактик может стать подтверждением исходного характера магнитных полей и помочь в понимании природы видимой части Вселенной.

«Магнитные поля присутствуют повсюду. Одна из возможных теорий их формирования предполагает, что наблюдаемые на сегодня поля могли быть созданы в ранние стадии нашей Вселенной», — объясняет Пранджал Ралеганкар из SISSA, автор исследования.

«Однако это предложение лишено объяснения в стандартной модели физики. Чтобы прояснить этот аспект и найти способ обнаружения ‘исходных’ магнитных полей, в нашей работе мы предлагаем метод, который можно назвать ‘косвенным’. Наш подход основан на вопросе: Каково влияние магнитных полей на тёмную материю?» Известно, что прямого взаимодействия нет. Тем не менее, как объясняет Ралеганкар, «есть косвенное, через гравитацию».

Оказывается, что при таком процессе флуктуации в плотности барионной материи уменьшаются, но оставляют следы через формирование мини-галактик. Эти результаты подчёркивают гипотезу о том, что магнитные поля возникли очень рано, в первые мгновения после Большого Взрыва.

Ралеганкар объясняет: «В исследовании мы показываем неожиданное явление. Увеличение плотности барионов вызывает увеличение возмущений тёмной материи. Это приводит к их коллапсу на малых масштабах, образуя мини-галактики из тёмной материи. Следствием этого является то, что хотя флуктуации в плотности барионной материи отменяются, они оставляют следы посредством мини-галактик».

Это исследование открывает новую главу в понимании происхождения и эволюции магнитных полей в космосе. Обнаружение мини-галактик из тёмной материи может стать ключевым шагом в раскрытии тайны магнитных полей Вселенной и помочь лучше понять, как наша Вселенная формировалась и развивалась.