Учёные из Международной школы передовых исследований в Триесте (SISSA) вместе с коллегами из университетов Хартфордшира, Кембриджа, Ноттингема, Стэнфорда и Потсдама выяснили , что первые магнитные поля во Вселенной были невероятно слабыми. Их сила оказалась в миллиарды раз меньше, чем у обычного магнитика на холодильнике, и сравнима с магнитными импульсами, которые создают нейроны в человеческом мозге.
Несмотря на такую слабость, их следы до сих пор заметны в космической паутине — гигантской сети нитевидных структур, соединяющих галактики.
Космическая паутина хранит немало загадок. Одна из них — повсеместное наличие магнетизма. Его можно ожидать рядом с галактиками, где материя особенно плотная, но магнитные поля обнаруживаются и в пустынных областях, которые занимают большую часть Вселенной. Авторы работы предположили, что источником стали события первых эпох. Магнитизация могла появиться во время инфляции — быстрого расширения пространства, предшествовавшего Большому взрыву, — или при более поздних фазовых переходах.
Чтобы проверить идею, исследователи провели около 250 тысяч компьютерных симуляций. В этих моделях они учитывали, как древние поля влияли на развитие межгалактической среды. Вид Иршич из Университета Хартфордшира отметил, что это крупнейший и самый точный набор расчётов, посвящённых воздействию первичного магнетизма на космическую сеть.
Затем результаты сравнили с астрономическими наблюдениями. Картина с учётом слабого магнитного поля оказалась ближе к реальности. Наилучшее совпадение дала величина около 0,2 наногаусса — невероятно малое значение, гораздо меньше прежних оценок. Таким образом, команда установила новый верхний предел силы первичных полей, который оказался в несколько раз ниже, чем считали раньше.
Эти выводы согласуются с последними исследованиями реликтового излучения и помогают по-новому взглянуть на первые миллионы лет после рождения Вселенной. Даже очень слабый магнетизм мог уплотнить космическую паутину и ускорить появление первых звёзд и галактик. В будущем астрономы смогут проверить эти результаты при помощи телескопа Джеймса Уэбба, который позволяет видеть тончайшие детали распределения вещества.
Учёные подчеркивают, что новые данные важны не только для понимания того, как магнетизм повлиял на появление звёздных систем, но и для проверки теорий, описывающих развитие Вселенной. Чем точнее удаётся определить пределы силы этих древних полей, тем яснее становится картина того, как хаотическое начало превратилось в знакомый нам упорядоченный космос.