Наукові дослідження показують, що магнітні поля присутні всюди у Всесвіті та відіграють важливу роль у її організації. Проте їхнє походження досі залишається загадкою для вчених. Одна з найцікавіших теорій передбачає, що ці поля виникли на початку Всесвіту, тобто відразу після Великого Вибуху.
Міжнародна група вчених виявила зв’язок між магнітними полями та темною матерією – речовиною, що утворює більшу частину маси у нашому Всесвіті. Дослідники припускають, що можливим механізмом формування магнітних полів є їх взаємодія з темною матерією на ранні стадії розвитку Всесвіту.
Темна матерія, що не має прямої взаємодії з магнітними полями, все ж таки може служити своєрідним «зондом» для їх вивчення. Вчені показали, що збільшення збурень у щільності темної матерії може призвести до утворення міні-галактик із цієї речовини. Виявлення таких міні-галактик може стати підтвердженням вихідного характеру магнітних полів та допомогти у розумінні природи видимої частини Всесвіту.
«Магнітні поля присутні всюди. Одна з можливих теорій їхнього формування передбачає, що поля, що спостерігаються на сьогодні, могли бути створені в ранні стадії нашого Всесвіту», — пояснює Пранджал Ралеганкар із SISSA, автор дослідження.
«Проте ця пропозиція позбавлена пояснення у стандартній моделі фізики. Щоб прояснити цей аспект і знайти спосіб виявлення “вихідних” магнітних полів, у нашій роботі ми пропонуємо метод, який можна назвати “непрямим”. Наш підхід грунтується на питанні: Як вплив магнітних полів на темну матерію?» Відомо, що прямої взаємодії немає. Проте, як пояснює Ралеганкар, є непряме, через гравітацію.
Виявляється, що при такому процесі флуктуації щільності баріонної матерії зменшуються, але залишають сліди через формування міні-галактик. Ці результати наголошують на гіпотезі про те, що магнітні поля виникли дуже рано, в перші миті після Великого Вибуху.
Ралеганкар пояснює: «У дослідженні ми демонструємо несподіване явище. Збільшення густини баріонів викликає збільшення збурень темної матерії. Це призводить до їхнього колапсу на малих масштабах, утворюючи міні-галактики з темної матерії. Наслідком цього є те, що хоча флуктуації у щільності баріонної матерії скасовуються, вони залишають сліди у вигляді міні-галактик».
Це дослідження відкриває новий розділ у розумінні походження та еволюції магнітних полів у космосі. Виявлення міні-галактик з темної матерії може стати ключовим кроком у розкритті таємниці магнітних полів Всесвіту і допомогти краще зрозуміти, як наш Всесвіт формувався та розвивався.