„1945, Ortszeit, detonierte eine primitive Spezies vorintelligenter Primaten auf dem Planeten Erde das erste thermonukleare Gerät. Unbekannt erzeugten sie ein Echo in einem superkosmischen Netz, das von Zivilisationen der Transgalaktischen Union, einem Netzwerk, das mystischere Rassen den "Leib Gottes" nennen, für die nicht-lokale Kommunikation und die Seelenwanderung verwendet wurde.
Bald darauf wurden Geheimkräfte von Vertretern intelligenter Rassen zur Erde geschickt, um die Situation zu überwachen und eine weitere elektromagnetische Zerstörung des universellen Netzwerks zu verhindern."
Die Einführung in Anführungszeichen sieht aus wie eine Handlung für Science-Fiction, aber genau diese Schlussfolgerung kann nach dem Lesen dieses wissenschaftlichen Artikels gezogen werden. Das Vorhandensein dieses Netzwerks, das das gesamte Universum durchdringt, könnte viel erklären - zum Beispiel das UFO-Phänomen, ihre Eitelkeit und Unsichtbarkeit, unglaubliche Möglichkeiten, und außerdem gibt uns diese Theorie des "Leibes Gottes" indirekt eine echte Bestätigung dafür, dass es ein Leben nach dem Tod gibt.
Wir befinden uns in der Anfangsphase der Entwicklung und sind tatsächlich "vorintelligente Wesen", und wer weiß, ob wir die Kraft finden können, eine wirklich intelligente Rasse zu werden.
Astronomen haben herausgefunden, dass Magnetfelder den größten Teil des Kosmos durchdringen. Latente Magnetfeldlinien erstrecken sich über Millionen von Lichtjahren über das gesamte Universum.
Jedes Mal, wenn Astronomen eine neue Methode zur Suche nach Magnetfeldern in immer weiter entfernten Regionen des Weltraums finden, finden sie diese unerklärlicherweise.
Diese Kraftfelder sind dieselben Einheiten, die die Erde, die Sonne und alle Galaxien umgeben. Vor zwanzig Jahren begannen Astronomen, Magnetismus zu entdecken, der ganze Galaxienhaufen durchdringt, einschließlich des Raums zwischen einer Galaxie und der nächsten. Unsichtbare Feldlinien ziehen durch den intergalaktischen Raum.
Werbevideo:
Letztes Jahr gelang es den Astronomen endlich, eine viel dünnere Region des Weltraums zu erkunden - den Raum zwischen Galaxienhaufen. Dort entdeckten sie das größte Magnetfeld: 10 Millionen Lichtjahre magnetisierten Raums über die gesamte Länge dieses "Filaments" des kosmischen Netzes. Ein zweites magnetisiertes Filament wurde bereits an anderer Stelle im Weltraum unter Verwendung der gleichen Techniken gesehen. "Wir schauen wahrscheinlich nur auf die Spitze des Eisbergs", sagte Federica Govoni vom Nationalen Institut für Astrophysik in Cagliari, Italien, die die erste Entdeckung leitete.
Es stellt sich die Frage: Woher kommen diese riesigen Magnetfelder?
"Es kann eindeutig nicht mit der Aktivität einzelner Galaxien oder einzelner Explosionen oder, ich weiß nicht, mit Winden von Supernovae zusammenhängen", sagte Franco Vazza, Astrophysiker an der Universität von Bologna, der moderne Computersimulationen kosmischer Magnetfelder durchführt. all das."
Eine Möglichkeit besteht darin, dass der kosmische Magnetismus primär ist und bis zur Geburt des Universums zurückreicht. In diesem Fall sollte überall ein schwacher Magnetismus existieren, selbst in den „Hohlräumen“des kosmischen Netzes - den dunkelsten und leersten Regionen des Universums. Allgegenwärtiger Magnetismus würde stärkere Felder säen, die in Galaxien und Clustern blühten.
Primärer Magnetismus könnte auch dazu beitragen, ein anderes kosmologisches Rätsel zu lösen, das als Hubble-Stress bekannt ist - das wohl heißeste Thema in der Kosmologie.
Das Problem, das der Hubble-Spannung zugrunde liegt, besteht darin, dass sich das Universum von seinen bekannten Komponenten deutlich schneller auszudehnen scheint als erwartet. In einem Artikel, der im April online veröffentlicht und in Verbindung mit Physical Review Letters besprochen wurde, argumentieren die Kosmologen Carsten Jedamzik und Levon Poghosyan, dass schwache Magnetfelder im frühen Universum zu einer schnelleren Geschwindigkeit der kosmischen Expansion führen werden, die heute zu beobachten ist.
Primitiver Magnetismus löst Hubbles Spannung so leicht, dass der Artikel von Jedamzik und Poghosyan sofort Aufmerksamkeit erregte. "Dies ist ein großartiger Artikel und eine großartige Idee", sagte Mark Kamionkowski, ein theoretischer Kosmologe an der Johns Hopkins University, der andere Lösungen für die Hubble-Spannung vorgeschlagen hat.
Kamenkovsky und andere sagen, dass weitere Tests erforderlich sind, um sicherzustellen, dass der frühe Magnetismus andere kosmologische Berechnungen nicht verwirrt. Und selbst wenn diese Idee auf dem Papier funktioniert, müssen Forscher überzeugende Beweise für den Urmagnetismus finden, um sicherzugehen, dass es das abwesende Mittel war, das das Universum geprägt hat.
In all den Jahren, in denen über Hubble-Spannungen gesprochen wurde, ist es vielleicht seltsam, dass noch niemand über Magnetismus nachgedacht hat. Laut Poghosyan, Professor an der Simon Fraser University in Kanada, denken die meisten Kosmologen kaum an Magnetismus. "Jeder weiß, dass dies eines dieser großen Geheimnisse ist", sagte er. Aber seit Jahrzehnten gibt es keine Möglichkeit zu sagen, ob Magnetismus tatsächlich allgegenwärtig und daher der Hauptbestandteil des Kosmos ist, weshalb Kosmologen weitgehend aufgehört haben, darauf zu achten.
In der Zwischenzeit sammelten Astrophysiker weiterhin Daten. Das Gewicht der Beweise ließ die meisten von ihnen vermuten, dass Magnetismus tatsächlich überall vorhanden ist.
Die magnetische Seele des Universums
Im Jahr 1600 kam der englische Wissenschaftler William Gilbert, der Mineralvorkommen untersuchte - natürlich magnetisierte Gesteine, die Menschen seit Jahrtausenden in Kompassen erzeugt haben - zu dem Schluss, dass ihre Magnetkraft „die Seele nachahmt“. „Er nahm zu Recht an, dass die Erde selbst ist.“ein großer Magnet, "und dass die magnetischen Säulen" in Richtung der Pole der Erde schauen."
Magnetfelder werden immer dann erzeugt, wenn eine elektrische Ladung fließt. Das Erdfeld zum Beispiel kommt von seinem inneren "Dynamo" - einem Strom flüssigen Eisens, der in seinem Kern brodelt. Die Felder von Kühlschrankmagneten und Magnetsäulen stammen von Elektronen, die ihre Atome umkreisen.
Kosmologische Simulationen veranschaulichen zwei mögliche Erklärungen dafür, wie Magnetfelder in Galaxienhaufen eingedrungen sind. Links wachsen die Felder aus homogenen „Samenfeldern“, die in den Augenblicken nach dem Urknall den Raum füllten. Auf der rechten Seite erzeugen astrophysikalische Prozesse wie die Bildung von Sternen und der Fluss von Materie in supermassereiche Schwarze Löcher magnetisierte Winde, die aus Galaxien herausblasen.
Sobald jedoch ein "Keim" -Magnetfeld aus geladenen Teilchen in Bewegung entsteht, kann es größer und stärker werden, wenn schwächere Felder damit kombiniert werden. Magnetismus "ist ein bisschen wie ein lebender Organismus", sagte Thorsten Enslin, theoretischer Astrophysiker am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching, Deutschland, "weil Magnetfelder mit jeder freien Energiequelle verbunden sind, an der sie festhalten und wachsen können. Sie können sich ausbreiten und andere Bereiche mit ihrer Präsenz zu beeinflussen, in denen sie auch wachsen. “
Ruth Dürer, eine theoretische Kosmologin an der Universität Genf, erklärte, dass Magnetismus die einzige andere Kraft als die Schwerkraft ist, die die großräumige Struktur des Kosmos formen kann, da nur Magnetismus und Schwerkraft Sie über weite Entfernungen „erreichen“können. Strom hingegen ist lokal und von kurzer Dauer, da die positiven und negativen Ladungen in jeder Region insgesamt neutralisiert werden. Sie können jedoch keine Magnetfelder aufheben. Sie neigen dazu, sich zu falten und zu überleben.
Und doch haben diese Kraftfelder trotz aller Macht niedrige Profile. Sie sind immateriell und werden nur wahrgenommen, wenn sie auf andere Dinge einwirken. „Man kann nicht einfach ein Magnetfeld fotografieren. Das funktioniert nicht so , sagte Reinu Van Veren, ein Astronom an der Universität Leiden, der an der jüngsten Entdeckung magnetisierter Filamente beteiligt war.
In einem Artikel aus dem letzten Jahr stellten Wang Veren und 28 Co-Autoren ein Magnetfeld im Filament zwischen den Galaxienhaufen Abell 399 und Abell 401 auf, indem das Feld Hochgeschwindigkeitselektronen und andere geladene Teilchen, die es passieren, umleitet. Während sich ihre Flugbahnen im Feld verdrehen, senden diese geladenen Teilchen eine schwache "Synchrotronstrahlung" aus.
Das Synchrotronsignal ist bei niedrigen HF-Frequenzen am stärksten und kann daher mit LOFAR, einem Array von 20.000 in ganz Europa verstreuten Niederfrequenz-Funkantennen, erkannt werden.
Das Team sammelte bereits 2014 Daten aus dem Filament über einen einzigen achtstündigen Block, aber die Daten wurden zurückgestellt, als die Radioastronomie-Community jahrelang herausfand, wie die Kalibrierung der LOFAR-Messungen verbessert werden kann. Die Erdatmosphäre bricht die durch sie hindurchtretenden Radiowellen, sodass LOFAR den Raum wie vom Boden eines Schwimmbades aus betrachtet. Die Forscher lösten das Problem, indem sie die Schwankungen der "Leuchtfeuer" am Himmel - Funksender mit genau bekannten Standorten - verfolgten und die Schwankungen anpassten, um alle Daten freizugeben. Als sie den Entgratungsalgorithmus auf die Filamentdaten anwendeten, sahen sie sofort die Synchrotronstrahlung leuchten.
LOFAR besteht aus 20.000 einzelnen Funkantennen, die in ganz Europa verteilt sind.
Das Filament scheint überall magnetisiert zu sein, nicht nur in der Nähe von Galaxienhaufen, die sich von beiden Enden aufeinander zu bewegen. Die Forscher hoffen, dass der 50-Stunden-Datensatz, den sie jetzt analysieren, mehr Details enthüllt. Kürzlich haben zusätzliche Beobachtungen Magnetfelder gefunden, die sich über die gesamte Länge des zweiten Filaments ausbreiten. Die Forscher planen, diese Arbeit bald zu veröffentlichen.
Das Vorhandensein großer Magnetfelder in mindestens diesen beiden Strängen liefert wichtige neue Informationen. "Es hat ziemlich viel Aktivität verursacht", sagte Wang Veren, "weil wir jetzt wissen, dass Magnetfelder relativ stark sind."
Licht durch die Leere
Wenn diese Magnetfelder aus dem Säuglingsuniversum stammen, stellt sich die Frage: Wie? "Die Leute haben lange über dieses Problem nachgedacht", sagte Tanmai Vachaspati von der Arizona State University.
1991 schlug Vachaspati vor, dass Magnetfelder während eines elektroschwachen Phasenübergangs entstanden sein könnten - dem Moment, einen Sekundenbruchteil nach dem Urknall, als elektromagnetische und schwache Kernkräfte unterscheidbar wurden. Andere haben vorgeschlagen, dass der Magnetismus Mikrosekunden später auftrat, als Protonen gebildet wurden. Oder kurz danach: Der verstorbene Astrophysiker Ted Harrison argumentierte in der frühesten Urtheorie der Magnetogenese von 1973, dass ein turbulentes Plasma aus Protonen und Elektronen möglicherweise die ersten Magnetfelder verursacht hat. Wieder andere haben vermutet, dass dieser Raum schon vorher magnetisiert wurde, während die kosmische Inflation - eine explosive Erweiterung des Raums, die angeblich aufsprang - den Urknall selbst auslöste. Es ist auch möglich, dass dies erst eine Milliarde Jahre später mit dem Wachstum von Strukturen geschah.
Der Weg, um die Theorien der Magnetogenese zu testen, besteht darin, die Struktur von Magnetfeldern in den unberührtesten Regionen des intergalaktischen Raums zu untersuchen, z. B. in ruhenden Teilen von Filamenten und noch mehr leeren Hohlräumen. Einige Details - zum Beispiel, ob die Feldlinien glatt, spiralförmig oder „in alle Richtungen gekrümmt sind, wie ein Wollknäuel oder etwas anderes“(laut Vachaspati) - und wie sich das Bild an verschiedenen Orten und in verschiedenen Maßstäben ändert - tragen reichhaltige Informationen dazu kann mit Theorie und Modellierung verglichen werden, wenn beispielsweise Magnetfelder während eines elektroschwachen Phasenübergangs erzeugt wurden, wie Vachaspati vorgeschlagen hat, sollten die resultierenden Kraftlinien spiralförmig sein, "wie ein Korkenzieher", sagte er.
Der Haken ist, dass es schwierig ist, Kraftfelder zu erkennen, auf die nichts zu drücken ist.
Eine der Methoden, die erstmals 1845 vom englischen Wissenschaftler Michael Faraday vorgeschlagen wurde, erfasst ein Magnetfeld durch die Drehung der Polarisationsrichtung des durch sie hindurchtretenden Lichts. Das Ausmaß der "Faradayschen Rotation" hängt von der Stärke des Magnetfelds und der Lichtfrequenz ab. Durch Messen der Polarisation bei verschiedenen Frequenzen können Sie also auf die Stärke des Magnetismus entlang der Sichtlinie schließen. "Wenn Sie es von verschiedenen Orten aus tun, können Sie eine 3D-Karte erstellen", sagte Enslin.
Die Forscher haben begonnen, die Rotation von Faraday mit LOFAR grob zu messen, aber das Teleskop hat Probleme, ein extrem schwaches Signal zu erkennen. Valentina Vacca, Astronomin und Kollegin von Gowoni am Nationalen Institut für Astrophysik, hat vor einigen Jahren einen Algorithmus entwickelt, um die subtilen Signale der Faradayschen Rotation statistisch zu verarbeiten, indem viele Dimensionen leerer Räume addiert werden. "Grundsätzlich kann dies für Hohlräume verwendet werden", sagte Vacca.
Aber Faradays Methode wird sich wirklich durchsetzen, wenn das Radioteleskop der nächsten Generation, ein riesiges internationales Projekt namens "Array von Quadratkilometern", im Jahr 2027 gestartet wird. "SKA muss ein fantastisches Faraday-Raster schaffen", sagte Enslin.
Zu diesem Zeitpunkt ist der einzige Beweis für Magnetismus in Hohlräumen, dass Beobachter nicht sehen können, wenn sie Objekte betrachten, die als Blazare bezeichnet werden und sich hinter den Hohlräumen befinden.
Blazare sind helle Strahlen von Gammastrahlen und anderen energetischen Licht- und Materiequellen, die von supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben werden. Wenn Gammastrahlen durch den Raum wandern, kollidieren sie manchmal mit alten Mikrowellen, was zu einem Elektron und einem Positron führt. Diese Teilchen zischen dann und verwandeln sich in energiearme Gammastrahlen.
Wenn das Blazarlicht jedoch durch einen magnetisierten Hohlraum fällt, scheinen energiearme Gammastrahlen nicht vorhanden zu sein, begründeten Andrei Neronov und Evgeny Vovk vom Genfer Observatorium im Jahr 2010. Das Magnetfeld lenkt Elektronen und Positronen aus der Sichtlinie ab. Wenn sie in energiearme Gammastrahlen zerfallen, werden diese Gammastrahlen nicht auf uns gerichtet.
Als Neronov und Vovk Daten von einem geeignet gelegenen Blazar analysierten, sahen sie tatsächlich seine hochenergetischen Gammastrahlen, aber nicht das niederenergetische Gammasignal. "Dies ist das Fehlen eines Signals, das ein Signal ist", sagte Vachaspati.
Es ist unwahrscheinlich, dass das Fehlen eines Signals eine rauchende Waffe ist, und es wurden alternative Erklärungen für die fehlenden Gammastrahlen vorgeschlagen. Nachfolgende Beobachtungen weisen jedoch zunehmend auf die Hypothese von Neronov und Vovk hin, dass die Hohlräume magnetisiert sind. "Dies ist die Meinung der Mehrheit", sagte Dürer. Am überzeugendsten war, dass 2015 ein Team viele Blazarmessungen hinter den Hohlräumen überlagerte und es schaffte, den schwachen Lichthof energiearmer Gammastrahlen um die Blazer herum zu necken. Der Effekt ist genau das, was man erwarten würde, wenn die Partikel durch schwache Magnetfelder gestreut würden - nur etwa eine Millionstel einer Billion so stark wie ein Kühlschrankmagnet.
Das größte Geheimnis der Kosmologie
Es fällt auf, dass diese Menge an Primärmagnetismus genau das ist, was zur Lösung des Hubble-Stresses erforderlich ist - das Problem der überraschend schnellen Expansion des Universums.
Dies erkannte Poghosyan, als er die jüngsten Computersimulationen von Carsten Jedamzik von der Universität Montpellier in Frankreich und seinen Kollegen sah. Die Forscher fügten einem simulierten, mit Plasma gefüllten jungen Universum schwache Magnetfelder hinzu und stellten fest, dass Protonen und Elektronen im Plasma entlang von Magnetfeldlinien flogen und sich in Bereichen mit der schwächsten Feldstärke ansammelten. Dieser Verklumpungseffekt führte dazu, dass sich die Protonen und Elektronen früher als sonst zu Wasserstoff verbanden - eine frühe Phasenänderung, die als Rekombination bekannt ist.
Poghosyan, der Jedamziks Artikel las, erkannte, dass dies Hubbles Spannung lösen könnte. Kosmologen berechnen, wie schnell sich der Raum heute ausdehnen soll, indem sie das alte Licht beobachten, das während der Rekombination emittiert wird. Das Licht enthüllt ein junges Universum, das mit Klecksen übersät ist, die aus Schallwellen entstanden sind, die im Urplasma herumspritzen. Wenn die Rekombination aufgrund des Effekts der Verdickung der Magnetfelder früher als erwartet erfolgen würde, könnten sich die Schallwellen nicht so weit nach vorne ausbreiten, und die resultierenden Tropfen wären kleiner. Dies bedeutet, dass die Flecken, die wir seit der Rekombination am Himmel gesehen haben, näher bei uns liegen sollten, als die Forscher dachten. Das von den Klumpen ausgehende Licht musste eine kürzere Strecke zurücklegen, um uns zu erreichen, was bedeutet, dass sich das Licht durch einen sich schneller ausdehnenden Raum bewegen musste.„Es ist, als würde man versuchen, auf einer expandierenden Oberfläche zu laufen. Sie legen weniger zurück, - sagte Poghosyan.
Das Ergebnis ist, dass kleinere Tröpfchen eine höhere geschätzte Geschwindigkeit der kosmischen Expansion bedeuten, wodurch die geschätzte Geschwindigkeit der Messung der Geschwindigkeit, mit der Supernovae und andere astronomische Objekte tatsächlich auseinander zu fliegen scheinen, viel näher kommt.
„Ich dachte, wow“, sagte Poghosyan, „dies könnte uns auf die tatsächliche Anwesenheit von [Magnetfeldern] hinweisen. Also habe ich sofort an Carsten geschrieben. “Die beiden trafen sich im Februar in Montpellier, kurz bevor das Gefängnis geschlossen wurde. Ihre Berechnungen zeigten, dass die Menge an Primärmagnetismus, die zur Lösung des Hubble-Spannungsproblems erforderlich ist, auch mit den Blazar-Beobachtungen und der angenommenen Größe der Anfangsfelder übereinstimmt, die für das Wachstum großer Magnetfelder erforderlich sind, die Galaxienhaufen und Filamente umhüllen. "Es bedeutet, dass das alles irgendwie zusammenpasst", sagte Poghosyan, "wenn es sich als wahr herausstellt."
