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宇宙的磁場是從哪里來的？

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宇宙的磁場是從哪里來的？


描繪μ介子的磁場 。（圖片來源：Newton Henry Black/維基共享資源）
據美國太空網（Paul Sutter）：宇宙如何產生大磁場一直是天體物理學中最棘手的突出問題之一 ?，F在，研究人員提出了一種新的解決方案：當第一批恒星出現時，一個巨大的“塵埃電池”開始工作 。
磁場在宇宙中無處不在 。當然，地球的磁場可以偏轉危險的宇宙輻射，擺動我們的指南針，并引導成群的候鳥 。但其他行星和恒星也有磁?。?木星和太陽的磁場比地球的磁場更強大 。
甚至整個銀河系都有自己的磁場 。它比地球弱大約一百萬倍 ， 但它橫跨數萬光年，橫跨整個星系 。天文學家知道更大的磁場，其中一些磁場充滿了整個星系團，其直徑可達數百萬光年 。
那么，這些巨大的磁場是從哪里來的呢？盡管它們相對較弱 ， 但它們非常大 。因此，無論是什么創造了它們 ， 都必須來自具有適當能量的大規模來源 。幾十年來 ， 天文學家提出了許多機制 ， 其中大多數依賴于一個發電機過程，該過程將微弱的“種子”場放大到現在的值 。
在10月份提交給《天體物理學雜志》的一篇論文中 ， 研究人員提出了一種新的解決方案 。他們的設想始于宇宙黎明，當時宇宙只有幾億年的歷史，第一批恒星和星系開始發光 。在第一批恒星死亡后，它們留下了一些較重的元素，這些元素在星際空間中相互發現 ， 成為第一批塵埃 。
這些塵埃顆粒通常通過輻射轟擊和相互摩擦而帶電 。當第二代恒星亮起時，它們的強光穿過周圍的所有氣體和塵埃 。如果這些恒星足夠強大，它們的輻射可以推壓塵埃顆粒，使它們穿過其余的氣體 。這些移動的帶電塵埃顆粒會產生微弱但大規模的電流，就像1000光年寬的銅線 。
因為星際氣體對輻射的過濾不會完全均勻，所以移動的塵埃顆粒往往會在一些地方聚集，在另一些地方分散 。這將導致不同地方的電流量不同，根據電磁定律，這自然會產生磁場 。
在這項新研究中，研究人員發現，這種磁場將非常弱 ， 大約是地球磁場強度的十億分之一 。但它足夠大 ， 其他天體物理過程，如混合和發電機放大 ， 可以抓住種子場并產生我們今天看到的磁場 。
然而，這只是一個假設 。研究人員在結束他們的工作時，提出了一個將這種機制納入星系及其磁場演化模擬的配方 。這是將該理論預測的全磁場與我們在實際宇宙中看到的磁場進行比較的關鍵一步 。我們不能讓時光倒流，看看很久以前宇宙的磁場是什么樣子的，但我們可以用這樣的想法來嘗試重建過去 。