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「哈勃」隐藏的磁性宇宙开始被发现( 二 )


尽管如此 ， 在多年来一直在讨论哈勃张力的过程中 ， 以前没有人考虑过磁力 ， 这也许很奇怪 。 加拿大西蒙·弗雷泽大学（SimonFraserUniversity）教授波高斯安（Pogosian）表示 ， 大多数宇宙学家几乎没有想到磁性 。 他说：“每个人都知道这是其中的一大难题 。 ”但是几十年来 ， 一直没有办法证明磁场是否真的无所不在 ， 也无法证明它是宇宙的原始组成部分 ， 因此宇宙学家在很大程度上不再关注 。
同时 ， 天体物理学家一直在收集数据 。 大量证据使大多数人怀疑磁场确实存在 。
宇宙的磁魂
1600年 ， 英国科学家威廉·吉尔伯特（WilliamGilbert）对磁石的研究——人们已经将其磁化成指南针的天然磁化岩石——使他认为它们的磁力“模仿了一个灵魂” 。 他正确地推测地球本身就是一块“巨大的磁铁” ， 而菱形岩“朝着地球的两极看” 。
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 ， ”德国加兴的马克斯·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 。 ”
日内瓦大学理论宇宙学家露丝·杜勒（RuthDurrer）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（ReinoutvanWeeren）和28位合著者在去年的论文中推断出 ， 银河星系团Abell399和Abell401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” 。
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 。
【「哈勃」隐藏的磁性宇宙开始被发现】
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（TanmayVachaspati）说 。
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（TedHarrison）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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