Підтверджена теорія “Батареї Бирманна”

Міжнародний колектив фізиків за допомогою кількох надпотужних лазерів повторив процес формування магнітного поля нашої Галактики і тим самим підтвердив теорію “батареї Бирманна”, пояснює цей феномен неоднорідностями у розподілі гарячої матерії в диску протогалактики, йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature.

В середині 20 століття астрофізики з’ясували, що наша галактика Чумацький шлях, володіє слабким магнітним полем, яке проявляє себе в слабкій поляризації світла від далеких об’єктів.

Однією з можливих причин появи цього феномену багато фізиків вважають так звану батарею Бирманна, яка генерує магнітне поле в галактичних масштабах завдяки руху електронів між менш і більш щільними згустками плазми в диску Галактики. Таке пояснення існування магнітного поля було запропоновано німецьким фізиком Людвігом Бирманном (Ludwig Biermann) в 1950 році.

Група фізиків під керівництвом Джианлуки Грегорі (Gianluca Gregori) з Оксфордського університету (Великобританія) перевірила цю теорію на практиці за допомогою експериментальної установки з двох лазерів, герметичної камери й циліндра з вуглецю.

В ході експерименту вчені розміщували в центрі ємності шматочок циліндра, закривали її і заповнювали гелієм. Потім тандем з двох потужних лазерів испарял частина вуглецю, що породжувало невелика хмара плазми у формі диска. В наступні 200 наносекунд безліч оптичних датчиків і інших пристроїв стежили за розвитком мікро-галактики” – розширенням її матерії і формуванням можливих магнітних полів.

Як і очікувалося, випаровування вуглецю і слідом за цим розширення плазми породили ударні хвилі, рух яких стало причиною появи досить сильних магнітних полів потужністю 10-30 гаусів в епіцентрі хмари. Для порівняння, потужність магнітного поля в центрі Землі становить приблизно 25 гаусів.

Час появи магнітного поля, його пік і можлива просторова конфігурація в цілому відповідали розрахунками, які описували формування батареї Бирманна в подібних умовах.

Після цього вчені спробували розширити результати свого експерименту до галактичного масштабу. Для цього вони перенесли результати своїх спостережень у комп’ютерну модель, яка описувала виникнення нашої галактики. За розрахунками Грегорі і його колег, зіткнення ударних хвиль в протогалактическом хмарі повинно бути достатньо для утворення невеликих ділянок простору, в яких існувало магнітне поле силою близько 1 цептогаусса (10 в мінус 21 ступеня).

Як відзначають вчені, цих магнітних “зерен”, в принципі, має вистачити для запуску батареї Бирманна, яка поступово повинна посилити потужність магнітного поля галактики і згодом зробить його відносно постійним.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *