Galingi lazeriai padeda mokslininkams aiškintis, kaip ankstyvojoje Visatoje susiformavo galaktikų magnetiniai laukai.
Beveik visos galaktikos, taip pat ir mūsų Paukščių Takas, turi magnetinius laukus, kurie gali lemti, kaip sparčiai gimsta žvaigždės. Tačiau kaip šie laukai atsirado – vis dar paslaptis, rašo SPACE.com.
Standartinis šių laukų atsiradimo modelis aiškina, kad mažyčiai magnetiniai laukai, egzistavę dar prieš tai, kai pradėjo evoliucionuoti galaktikos, buvo tarsi kosminiai „daigai“. Bėgant laikui juos sustiprino tarpgalaktinėje terpėje esanti turbulencija. Tačiau vis dar nelabai aišku, kaip atsirado šie magnetinių laukų „daigai“.
Viena iš nuomonių teigia, kad juos sukūrė taip vadinamasis „Biermanno baterijos“ efektas, besiremiantis tuo, kad vandenilis, sudarantis didžiąją dalį Visatoje esančių dujų, susideda iš neigiamą krūvį turinčių elektronų ir teigiamą krūvį turinčių protonų. Kadangi elektronų masė yra daug mažesnė nei protonų, jie yra paslankesni. Abi daleles veikiantis išorinis spaudimas gali elektronus atskirti nuo protonų ir sukurti elektros lauką. Vandenilio srovės tuomet gali priversti šiuos elektros krūvius suktis, sukurdamos magnetinius laukus.
Norėdami pamatyti, ar magnetiniai laukai tokiu būdu gali susiformuoti, mokslininkai LULI laboratorijoje Paryžiuje, eksperimentuodami su galingais lazeriais, atkūrė ekstremalias sąlygas, esančias kosmose platybėse. Naudojant žalius lazerius buvo susprogdinta vos 500 mikronų storio anglies lazdelė, maždaug penkiskart storesnė nei žmogaus plaukas, akimirksniu ant jos paviršiaus paskleidžiant daugybę energijos.
„Tai atkartoja sprogimą, panašų į supernovos“, – teigė tyrimo autorius Gianluca Gregori, Oksfordo universiteto Anglijoje fizikas.
Tai, kaip anglies lazdelė susilenkia, paveikta sprogimo, sukelia smūgio bangą žemo slėgio helio dujose, į kurias ji panardinta. Ši smūgio banga sukuria sūkurius, kurie iš esmės sukuria magnetinius laukus.
„Nors ir sumažintu masteliu, laboratorijoje mums pavyko atkurti plazmos sąlygas, randamas ankstyvojoje visatoje“, – teigė G. Gregori.
Naudodami lazerius mokslininkai sėkmingai sukūrė magnetinius laukus. Jie skaičiuoja, kad tarpgalaktinėje terpėje esanti turbulencija per 700 mln. metų galėtų sustiprinti magnetinio lauko „daigus“ iki galaktinių proporcijų, o tai pagrindžia dabartines teorijas, aiškinančias, kaip galaktiniai magnetiniai laukai atsirado.
Ateityje tyrėjai norėtų savo bandymą pakartoti naudodami didžiausią dabar turimą lazerį, esantį Lawrence'o Livermoro nacionalinėje laboratorijoje Kalifornijoje.
„Tuomet galėtume atkurti dar ekstremalesnes sąlygas“, – tvirtino G. Gregori.
