Teoria electromagnètica sobre l'ànima de l'univers

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

"El 1945, hora local, una espècie primitiva de primats pre-intel·ligents al planeta Terra va fer detonar el primer dispositiu termonuclear, que les races més místiques anomenen "el cos de Déu".

Poc després, les forces secretes de representants de races intel·ligents van ser enviades a la Terra per controlar la situació i evitar una nova destrucció electromagnètica de la xarxa universal"

La introducció entre cometes sembla una trama de ciència ficció, però aquesta és exactament la conclusió que es pot extreure després de llegir aquest article científic. La presència d'aquesta xarxa que impregna tot l'Univers podria explicar moltes coses, per exemple, el fenomen OVNI, la seva evasió i invisibilitat, possibilitats increïbles i, a més, de manera indirecta, aquesta teoria del "cos de Déu" ens dóna la confirmació real que hi ha vida després de la mort.

Estem en l'etapa inicial de desenvolupament i de fet som "éssers pre-intel·ligents" i qui sap si podem trobar la força per convertir-nos en una raça realment intel·ligent.

Els astrònoms han descobert que els camps magnètics impregnen la major part del cosmos. Les línies de camp magnètic latent s'estenen durant milions d'anys llum per tot l'univers.

Cada vegada que els astrònoms troben una nova manera de buscar camps magnètics en regions de l'espai cada cop més llunyanes, els troben inexplicablement.

Aquests camps de força són les mateixes entitats que envolten la Terra, el Sol i totes les galàxies. Fa vint anys, els astrònoms van començar a detectar el magnetisme que impregnava cúmuls sencers de galàxies, inclòs l'espai entre una galàxia i la següent. Les línies de camp invisibles escombren l'espai intergalàctic.

L'any passat, els astrònoms finalment van aconseguir explorar una regió de l'espai molt més fina: l'espai entre cúmuls de galàxies. Allà van descobrir el camp magnètic més gran: 10 milions d'anys llum d'espai magnetitzat, que abasten tota la longitud d'aquest "filament" de la xarxa còsmica. Un segon filament magnetitzat ja s'ha vist en altres llocs de l'espai utilitzant les mateixes tècniques. "Només estem mirant la punta de l'iceberg, probablement", va dir Federica Govoni de l'Institut Nacional d'Astrofísica de Càller, Itàlia, que va liderar la primera detecció.

La pregunta sorgeix: d'on provenen aquests enormes camps magnètics?

"Clarament no es pot relacionar amb l'activitat de galàxies individuals o explosions individuals o, no ho sé, amb vents de supernoves", va dir Franco Vazza, astrofísic de la Universitat de Bolonya que fa simulacions per ordinador modernes de camps magnètics còsmics. això".

Una possibilitat és que el magnetisme còsmic sigui primari, que es remunta fins al naixement de l'univers. En aquest cas, el magnetisme feble hauria d'existir a tot arreu, fins i tot als "buits" de la xarxa còsmica, les regions més fosques i buides de l'Univers. El magnetisme omnipresent sembraria camps més forts que van florir en galàxies i cúmuls.

El magnetisme primari també podria ajudar a resoldre un altre trencaclosques cosmològic conegut com l'estrès de Hubble, probablement el tema més candent de la cosmologia.

El problema subjacent a la tensió del Hubble és que l'univers sembla que s'està expandint significativament més ràpid del que s'esperava dels seus components coneguts. En un article publicat en línia a l'abril i revisat conjuntament amb Physical Review Letters, els cosmòlegs Karsten Jedamzik i Levon Poghosyan argumenten que els camps magnètics febles a l'univers primerenc provocaran el ritme més ràpid d'expansió còsmica que s'observa avui.

El magnetisme primitiu alleuja la tensió de Hubble tan fàcilment que l'article de Jedamzik i Poghosyan va cridar immediatament l'atenció. "Aquest és un gran article i una idea", va dir Mark Kamionkowski, un cosmòleg teòric de la Universitat Johns Hopkins que ha proposat altres solucions a la tensió del Hubble.

Kamenkovsky i altres diuen que calen més proves per assegurar-se que el magnetisme primerenc no confongui altres càlculs cosmològics. I fins i tot si aquesta idea funciona sobre el paper, els investigadors hauran de trobar proves convincents del magnetisme primordial per assegurar-se que va ser l'agent absent que va donar forma a l'univers.

No obstant això, en tots aquests anys de conversa sobre la tensió de Hubble, potser és estrany que ningú hagi considerat abans el magnetisme. Segons Poghosyan, que és professor a la Universitat Simon Fraser del Canadà, la majoria dels cosmòlegs gairebé no pensen en el magnetisme. "Tothom sap que aquest és un d'aquests grans misteris", va dir. Però durant dècades, no hi ha manera de saber si el magnetisme és realment omnipresent i, per tant, el component principal del cosmos, de manera que els cosmòlegs han deixat de prestar atenció.

Mentrestant, els astrofísics van continuar recopilant dades. El pes de l'evidència va fer que la majoria d'ells sospitaven que el magnetisme és present a tot arreu.

Ànima magnètica de l'Univers

L'any 1600, el científic anglès William Gilbert, estudiant els dipòsits minerals -roques magnetitzades de manera natural que els humans han creat en brúixoles durant mil·lennis- va concloure que la seva força magnètica "imita l'ànima". "Va suposar correctament que la Terra mateixa és." un gran imant, "i que els pilars magnètics" miren cap als pols de la Terra".

Els camps magnètics es generen cada vegada que flueix una càrrega elèctrica. El camp de la Terra, per exemple, prové de la seva "dinamo" interna: un corrent de ferro líquid, bullint al seu nucli. Els camps dels imants de nevera i les columnes magnètiques provenen dels electrons que orbiten els seus àtoms constitutius.

Tanmateix, tan aviat com un camp magnètic "llavor" emergeix de partícules carregades en moviment, pot esdevenir més gran i més fort si s'hi combinen camps més febles. El magnetisme "és una mica com un organisme viu", va dir Torsten Enslin, un astrofísic teòric. a l'Institut d'Astrofísica Max Planck de Garching, Alemanya, perquè els camps magnètics aprofiten totes les fonts d'energia lliure a les quals poden retenir i créixer. Es poden estendre i influir en altres zones per la seva presència, on també creixen".

Ruth Durer, cosmòleg teòric de la Universitat de Ginebra, va explicar que el magnetisme és l'única força que no sigui la gravetat que pot donar forma a l'estructura a gran escala del cosmos, perquè només el magnetisme i la gravetat poden "arribar-te" a grans distàncies. L'electricitat, en canvi, és local i de curta durada, ja que les càrregues positives i negatives de qualsevol regió es neutralitzaran en conjunt. Però no podeu cancel·lar camps magnètics; solen plegar-se i sobreviure.

No obstant això, amb totes les seves forces, aquests camps de força tenen perfils baixos. Són immaterials i només es perceben quan actuen sobre altres coses.“No es pot simplement fotografiar un camp magnètic; no funciona així , va dir Reinu Van Veren, un astrònom de la Universitat de Leiden que va participar en el recent descobriment de filaments magnetitzats.

En un article de l'any passat, Wang Veren i 28 coautors van plantejar la hipòtesi d'un camp magnètic al filament entre els cúmuls de galàxies Abell 399 i Abell 401 per com el camp redirigeix els electrons d'alta velocitat i altres partícules carregades que hi passen. A mesura que les seves trajectòries es retorcen al camp, aquestes partícules carregades emeten una "radiació de sincrotró" feble.

El senyal de sincrotró és més fort a les freqüències de ràdio baixes, cosa que el fa preparat per a la detecció amb LOFAR, una matriu de 20.000 antenes de ràdio de baixa freqüència repartides per Europa.

L'equip va recollir dades del filament el 2014 durant un tros de vuit hores, però les dades es van quedar en suspens mentre la comunitat de ràdioastronomia va passar anys esbrinant com millorar el calibratge de les mesures de LOFAR. L'atmosfera terrestre refracta les ones de ràdio que la travessen, de manera que LOFAR veu l'espai com si des del fons d'una piscina. Els investigadors van resoldre el problema fent un seguiment de les fluctuacions de les "balizas" del cel -emissors de ràdio amb ubicacions conegudes amb precisió- i corregint les fluctuacions per desbloquejar totes les dades. Quan van aplicar l'algoritme de desenfocament a les dades del filament, van veure immediatament la radiació de sincrotró brillar.

El filament sembla magnetitzat a tot arreu, no només a prop de cúmuls de galàxies que es mouen les unes cap a les altres des dels dos extrems. Els investigadors esperen que el conjunt de dades de 50 hores que estan analitzant actualment reveli més detalls. Recentment, observacions addicionals han trobat camps magnètics propagant-se al llarg de tota la longitud del segon filament. Els investigadors tenen previst publicar aquest treball aviat.

La presència d'enormes camps magnètics en almenys aquestes dues cadenes proporciona informació nova important. "Va provocar molta activitat", va dir Wang Veren, "perquè ara sabem que els camps magnètics són relativament forts".

Llum a través del buit

Si aquests camps magnètics es van originar a l'univers infantil, sorgeix la pregunta: com? "La gent ha estat pensant en aquest problema durant molt de temps", va dir Tanmai Vachaspati de la Universitat Estatal d'Arizona.

L'any 1991, Vachaspati va suggerir que els camps magnètics podrien haver sorgit durant una transició de fase electrofeble, el moment, una fracció de segon després del Big Bang, quan es van poder distingir les forces electromagnètiques i nuclears febles. Altres han suggerit que el magnetisme es va materialitzar microsegons més tard quan es van formar els protons. O poc després: el desaparegut astrofísic Ted Harrison va argumentar en la primera teoria primordial de la magnetogènesi el 1973 que un plasma turbulent de protons i electrons podria haver provocat l'aparició dels primers camps magnètics. Altres, però, han suggerit que aquest espai s'havia magnetitzat fins i tot abans de tot això, durant la inflació còsmica -una expansió explosiva de l'espai que suposadament va saltar- va llançar el propi Big Bang. També és possible que això no passés fins que les estructures van créixer mil milions d'anys després.

La manera de provar les teories de la magnetogènesi és estudiar l'estructura dels camps magnètics a les regions més prístines de l'espai intergalàctic, com les parts tranquil·les de filaments i encara més buits buits. Alguns detalls, per exemple, si les línies del camp són llises, espirals o "corbes en totes direccions, com una bola de fil o una altra cosa" (segons Vachaspati) i com canvia la imatge en diferents llocs i a diferents escales: portar informació rica que es pot comparar amb la teoria i el modelatge. Per exemple, si es van crear camps magnètics durant una transició de fase electrofeble, tal com va suggerir Vachaspati, les línies de força resultants haurien de ser espirals, "com un llevataps", va dir.

El problema és que és difícil detectar camps de força que no tenen res a pressionar.

Un mètode, iniciat pel científic anglès Michael Faraday el 1845, detecta un camp magnètic per la manera en què gira la direcció de polarització de la llum que el travessa. La quantitat de "rotació de Faraday" depèn de la força del camp magnètic i de la freqüència de la llum. Així, mesurant la polarització a diferents freqüències, podeu inferir la força del magnetisme al llarg de la línia de visió. "Si ho feu des de diferents llocs, podeu fer un mapa en 3D", va dir Enslin.

Els investigadors han començat a fer mesures aproximades de la rotació de Faraday amb LOFAR, però el telescopi té problemes per detectar un senyal extremadament feble. Valentina Vacca, astrònom i col·lega de Govoni a l'Institut Nacional d'Astrofísica, va desenvolupar un algorisme fa uns anys per processar estadísticament els senyals de rotació de Faraday sumant moltes dimensions d'espais buits. "Bàsicament, això es pot utilitzar per als buits", va dir Wakka.

Però el mètode de Faraday realment s'enlairarà quan el 2027 es llanci el radiotelescopi de nova generació, un projecte internacional gegant anomenat "matriu de quilòmetres quadrats". "SKA ha de crear una graella de Faraday fantàstica", va dir Enslin.

Fins ara, l'única prova de magnetisme als buits és que els observadors no poden veure quan miren objectes anomenats blazars situats darrere dels buits.

Els blazars són feixos brillants de raigs gamma i altres fonts energètiques de llum i matèria, alimentats per forats negres supermassius. Quan els raigs gamma viatgen per l'espai, de vegades xoquen amb microones antigues, donant lloc a un electró i un positró. Aquestes partícules després xiulen i es converteixen en raigs gamma de baixa energia.

Però si la llum d'un blazar travessa un buit magnetitzat, els raigs gamma de baixa energia semblaran estar absents, van raonar Andrei Neronov i Yevgeny Vovk de l'Observatori de Ginebra el 2010. El camp magnètic desviarà electrons i positrons de la línia de visió. Quan es desintegren en raigs gamma de baixa energia, aquests raigs gamma no es dirigiran cap a nosaltres.

De fet, quan Neronov i Vovk van analitzar les dades d'un blazar ubicat adequadament, van veure els seus raigs gamma d'alta energia, però no el senyal de raigs gamma de baixa energia. "És una manca de senyal, que és un senyal", va dir Vachaspati.

És poc probable que la manca de senyal sigui una arma fumant, i s'han proposat explicacions alternatives per als raigs gamma que falten. Tanmateix, les observacions posteriors apunten cada cop més a la hipòtesi de Neronov i Vovk que els buits estan magnetitzats. "Aquesta és l'opinió de la majoria", va dir Dürer. De manera més convincent, el 2015, un equip va superposar moltes dimensions de blazars darrere dels buits i va aconseguir provocar el feble halo de raigs gamma de baixa energia al voltant dels blazers. L'efecte és exactament el que s'esperaria si les partícules fossin disperses per camps magnètics febles, mesurant només una milionèsima part d'un bilió de forts com un imant de nevera.

El misteri més gran de la cosmologia

És sorprenent que aquesta quantitat de magnetisme primordial sigui exactament el que es necessita per resoldre l'estrès del Hubble: el problema de l'expansió sorprenentment ràpida de l'univers.

Això és el que es va adonar Poghosyan quan va veure les recents simulacions per ordinador de Carsten Jedamzik de la Universitat de Montpeller a França i els seus col·legues. Els investigadors van afegir camps magnètics febles a un univers jove simulat i ple de plasma i van trobar que els protons i els electrons del plasma volaven al llarg de les línies de camp magnètic i s'acumulaven a les zones de més intensitat de camp. Aquest efecte d'aglomeració va fer que els protons i els electrons es combinessin per formar hidrogen, un canvi de fase primerenc conegut com a recombinació, abans del que podrien tenir d'una altra manera.

Poghosyan, llegint l'article de Jedamzik, es va adonar que això podria alleujar la tensió de Hubble. Els cosmòlegs estan calculant amb quina rapidesa s'ha d'expandir l'espai avui observant la llum antiga emesa durant la recombinació. La llum revela un univers jove esquitxat de taques que es van formar a partir d'ones sonores que esquitxaven al plasma primordial. Si la recombinació es produís abans del que s'esperava a causa de l'efecte de l'engrossiment dels camps magnètics, aleshores les ones sonores no es podrien propagar tan endavant i les gotes resultants serien més petites. Això vol dir que els punts que veiem al cel des de la recombinació haurien d'estar més a prop de nosaltres del que suposaven els investigadors. La llum que emanava dels grumolls havia de recórrer una distància més curta per arribar-nos, la qual cosa significa que la llum havia de viatjar per un espai que s'expandeixia més ràpidament. “És com intentar córrer sobre una superfície en expansió; cobreixes una distància més curta, - va dir Poghosyan.

El resultat és que les gotes més petites signifiquen una velocitat estimada d'expansió còsmica més alta, la qual cosa aproxima la velocitat estimada a mesurar la rapidesa amb què les supernoves i altres objectes astronòmics semblen estar volant.

"Vaig pensar, vaja", va dir Poghosyan, "això ens pot indicar la presència real de [camps magnètics]. Així que de seguida li vaig escriure a Carsten". Els dos es van reunir a Montpeller al febrer, just abans de tancar la presó, i els seus càlculs van demostrar que, de fet, la quantitat de magnetisme primari necessari per resoldre el problema de la tensió del Hubble també és coherent amb les observacions del blazar i la mida suposada dels camps inicials. necessari per fer créixer camps magnètics enormes, que cobreixen cúmuls de galàxies i filaments. "Per tant, tot convergeix d'alguna manera", va dir Poghosyan, "si resulta que és cert".