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哥伦比亚大学新闻

宇宙磁场来源的新线索

The magnetic field in the Whirlpool Galaxy (M51), captured by NASA's flying Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) observatory superimposed on a Hubble telescope picture of the galaxy. The image shows infrared images of grains of dust in the M51 galaxy. Their magnetic orientation largely follows the spiral shape of the galaxy, but it is also being pulled in the direction of the neighboring galaxy at the right of the frame.

不仅仅是你的冰箱上有磁铁。地球、恒星、星系和星系之间的空间也被磁化了。科学家在宇宙中寻找磁场的地方越多,他们找到的磁场就越多。但是,为什么会这样以及这些磁场起源于何处的问题仍然是一个谜,也是正在进行的科学调查的主题。

哥伦比亚大学研究人员的一篇新论文提供了对这些领域来源的见解。该团队使用模型表明磁场可能在湍流等离子体中自发产生。等离子体是一种经常在超热环境中发现的物质,例如靠近太阳表面的环境,但等离子体也散布在低密度环境中的宇宙中,例如星系之间的广阔空间;该团队的研究集中在那些低密度环境中。他们的模拟表明,除了产生新的磁场外,这些等离子体的湍流一旦产生就会放大磁场,这有助于解释源自小尺度的磁场有时最终可以延伸到很远的距离。

A composite image illustrating the birth and growth of magnetic fields in turbulent plasmas, from weak fields on small scales (top left) to strong fields on large scales (bottom right).

该论文由天文学教授Lorenzo Sironi,天文学研究科学家Luca Comisso和天文学博士候选人Ryan Golant撰写。

“这项新研究使我们能够想象磁场诞生的空间类型:即使在我们宇宙中最原始,最广阔和最偏远的空间中,湍流运动中的等离子体粒子也可以自发地产生新的磁场,”Sironi说。寻找可以播种新磁场的’种子’已经很长时间了,我们很高兴能带来原始来源的新证据,以及磁场一旦诞生就如何生长的数据。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自 https://news.columbia.edu/news/new-clues-source-universes-magnetic-fields