Kaip visatoje atsirado magnetizmas? (3)
Pradžioje magnetizmo nebuvo. Netrukus po Didžiojo sprogimo, visatoje buvo stulbinančiai karštas elektros krūvį turinčių protonų, elektronų, helio ir ličio branduolių debesis. Kiekvienas jų galėjo sukurti magnetinį lauką kiekviena kryptimi, tačiau vienalytėse, tolygiose ankstyvojo kosmoso dujose visi šie laukai visiškai vienas kitą panaikino.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Kaip atsirado galingos, visatą formuojančios pirmapradžio magnetizmo jėgos, iki šiol lieka paslaptimi, tačiau fizikas Reinhardas Schlickeiseris iš Rūro universiteto Bochume Teorinės fizikos instituto mano žinantis atsakymą.
Iš šių karštų dujų, kurios besiplėsdamos vėso, atsirado atomai. Tačiau jos nesukūrė objektų su pastoviais magnetiniais laukais. Jie atsiras vėliau. Tačiau R. Schlickeiseris mano, jog egzistavo nepaprastai silpno magnetizmo forma, atsitiktinai susikūrusi dar prieš tai, kai atsirado pirmosios žvaigždės. Šiuos silpnus laukus vėliau sustiprino ir ištempė pirmieji žvaigždžių vėjai ir sprogstančios žvaigždės.
Anot R. Schlickeiserio, magnetizmas gali būti sukuriamas natūraliai, sukantis atomams ir subatominėms dalelėms. Tačiau stipraus magnetizmo vos gimusioje visatoje būti negalėjo, nes tam reikia sunkiųjų elementų, tokių kaip nikelis ar geležis, o šie susidarė tik vėliau, žvaigždžių viduje. Norint sukurti dar sunkesnius magnetinius elementus reikia supernovų, didžiulių žvaigždžių, baigiančių savo gyvenimą, sunaikinimo.
„Magnetizmas susidaro kaskart, kai teka krūvis ar srovė. Tiesiog pridėkite kompasą prie laido, kuriuo teka tiesioginė srovė, ir stebėkite, kaip dreba rodyklė. Tačiau kai yra daugybė krūvių, keliaujančių visomis kryptimis, kaip tai vyko ankstyvojoje visatoje, kol plazma (elektros krūvį turinčios dujos) atvėso ir susidarė atomai, vidutinė srovė visur lygi nuliui. Taigi gryno magnetizmo makroskopiniu mastu negali būti“, – teigė Michaelas Riordanas iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze.
Galėjo nutikti taip, kad nepaprastai aukštos temperatūros debesiui vėstant (tai nutiko, kai visatai buvo maždaug 380 tūkst. metų), susiformavo atsitiktinės magnetizmo salelės. Jas sukūrė tankio ir slėgio svyravimai. Anot R. Schlickeiserio, šie silpti magnetiniai laukai galėjo siekti dešimt sikstilijoninę teslos, magnetizmo matavimo vieneto, dalį. Magnetinio rezonanso aparatas, naudojamas medikų, vidutiniškai sukuria 3 teslų magnetizmą.
Magnetizmas buvo toks mažas, jog jis nedarė jokio poveikio jį supančioms dujoms, aiškina mokslininkas. Priešingai, dujos veikė silpnus magnetinius laukus.
Galiausiai medžiaga visatoje suformavo žvaigždes ir galaktikas. Žvaigždėms susidaryti sunkesniųjų elementų nereikėjo, tačiau vėsdamos ir suirdamos jos ėmė juos gaminti.
Jei žvaigždės pakankamai masyvios, baigdamos savo gyvavimą jos sprogsta. Iš jų ištekantis srautas suslegia aplink esančią terpę, tuo pat metu praturtindamas ją sunkesniaisiais elementais. Pasak R. Schlickeiserio, žvaigždžių vėjo ir sprogimų kombinacija pradeda judinti mažus magnetinius laukus, juos suspausdama, sustiprindama ir nukreipdama vėjo kryptimi.
„Sklinda dujų srovė, prasimušanti pro magnetinių laukų terpę, o viršgarsinio vėjo srovė suspaudžia ir sutvarko lauką“, – aiškino mokslininkas.
Galiausiai magnetinis laukas tapo pakankamai stiprus, kad galėtų pradėti veikti plazmą.
Tuo pat metu žvaigždės pradėjo kurti sunkesnius elementus, kurių atomų sukimasis sukūrė stipresnius magnetinius laukus. Šis magnetizmas suformavo ir Žemės magnetinius laukus. Būtent šis laukas matomas, kai stebima Šiaurės pašvaistė.
Atsitiktinio magnetizmo susiformavimo teoriją suformulavo R. Schlickeiseris ir Peteris Yoonas iš Fizikos mokslų ir technologijų universiteto Merilende. Anot P. Yoono, R. Schlickeiseris ją pritaikė kosmologijai.
