←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
Привилегированный участник пишет:

Магнитные поля – конструкторы Вселенной

Астрономы периодически сообщают о странной ориентации галактик. Например, ближайшие сейфертовские галактики имеют неслучайную ориентацию: большинство из них развернуты к нам плашмя. Но в астрономии нет выделенных направлений, а Земля не является центром мироздания. Потому такая ориентация сейфертовских галактик требует специального объяснения. Другой пример: 11апеля 2016 г. от Королевского астрономического общества  поступило сообщение, что при наблюдении за 64 радиогалактиками, расположенными в одной и той же большой удаленной области Вселенной, у нескольких галактик была обнаружена одинаковая ориентация джетов. На рис.1 слева эти галактики отмечены кружками

 

Рис. 1

 

Джет – это узконаправленные пучки энергии, выбрасываемые из полюсов галактики (рис.2). Вероятность случайного совпадения ориентации джетов галактик, расположенных в сотнях миллионов световых лет друг от друга,  ничтожно мала. Этому наблюдению также нужно дать какое-то объяснение.

 

Рис. 2

 

К настоящему моменту предложены три объяснения одинаковой ориентации джетов.

Первое объяснение. Одинаковая ориентация галактик образовалась в процессе формирования галактик в ранней Вселенной.
В современной официальной космологии все непонятные явления, как правило, относят ко времени непосредственно следующему за Большим взрывом. Считается, что формирование галактик происходило в течение первого миллиарда лет после Большого Взрыва. Но, во-первых, теория Большого взрыва не даёт объяснения, как из возмущений в ранней Вселенной возникла современная крупномасштабная ее структура. А, во-вторых, в конце  2004 года на сравнительно небольшом расстоянии от нашей Галактики было обнаружено более 30 очень крупных галактик на стадии зарождения. Это значит, что рождение новых галактик происходит непрерывно в продолжение всей жизни Вселенной, а не только в первый миллиард лет после Большого Взрыва. Поэтому обсуждать объяснение одинаковой ориентации джетов зарождением галактик в начальный период развития Вселенной мы не будем.

Второе объяснение. Одинаковая ориентация галактик объясняется космическими магнитными полями, связанными с экзотическими частицами (аксионами), или космическими струнами.
 Аксионы и космические струны относятся к гипотетическим объектам. Поэтому такое объяснение одинаковой ориентации галактик мы также рассматривать не будем.

Третье объяснение. Расс Тейлор, ведущий специалист обсуждаемого наблюдения за радиогалактиками, подозревает, что все эти джеты выстроились вдоль нитей космической паутины.
Похоже, что в данном вопросе научная интуиция Расса Тейлора не подвела. Но, к сожалению, кроме подозрения о какой-то связи космической паутины с ориентацией джетов никаких соображений о природе этого явления не высказано.

В настоящее время уже есть возможность объяснить феномен загадочной единообразной ориентации группы галактик. Но для этого нам придётся сделать отступление на 20 лет назад.

К концу прошлого столетия была разработана теория  существования силы, действующей на облако космической плазмы, движущееся в слабом магнитном поле, и получены первые её экспериментальные доказательства. Согласно этой теории, при напряжённости магнитного поля Н<10-12 Гс в облаке плазмы, движущемся  в слабом магнитном поле, возникает сила, перпендикулярная скорости облака. Указанная сила имеет определенное сходство с силой Лоренца. Обе силы порождаются магнитным полем. Под действием как той, так и другой силы частица движется по окружности, радиус которой пропорционален скорости движения частицы. Поэтому найденная сила была названа квазилоренцевой. Однако сходство лоренцевой и квазилоренцевой сил является чисто формальным. Основное различие данных сил заключается в том, что сила Лоренца действует лишь на заряженные частицы, безразлично, находящиеся в газе или изолированные. Квазилоренцева сила действует одинаково на все частицы плазмы, как заряженные, так и нейтральные. Эта сила возникает статистически лишь в больших ансамблях частиц в результате хаотических столкновений заряженных частиц с нейтральными. К отдельной изолированной частице понятие квазилоренцевой силы неприменимо.

Для экспериментального подтверждения разработанной теории было рассмотрено движение линзовидной галактики без собственного магнитного поля, во внешнем магнитном поле перпендикулярном плоскости галактики. Напряженность поля 10-20—10-19 Гс.  Масса галактики 1010 масс Солнца, радиус галактики 3∙103 парсек.  При расчётах скорость галактики варьировалась в пределах от нуля до 200 км/сек.

При скорости движения галактики относительно магнитного поля около 20 км/с  образуется отходящая от галактики ветвь, несколько раз меняющая знак кривизны (рис 3а).  В местах изменения знака кривизны в ветви концентрируется материя.  Это обусловлено замедлением движения частиц газа.  Похожую структуру имеет галактика MCG 6-25-77 (рис.3б).