La forza dei campi magnetici qui sulla Terra, sul Sole, nello spazio inter-planetario, sulle stelle nella nostra galassia (la Via Lattea; alcuni di loro comunque), nel mezzo interstellare (ISM) nella nostra galassia, e nella Sono state misurate le ISM di altre galassie a spirale (alcune comunque). Ma non ci sono state misurazioni della forza dei campi magnetici nello spazio tra le galassie (e tra i cluster di galassie; IGM e ICM).
Finora.
Ma a chi importa? Quale importanza scientifica ha la forza dei campi magnetici IGM e ICM?
Le stime di questi campi possono fornire "un indizio che ci sia stato un processo fondamentale nel mezzo intergalattico che ha creato campi magnetici", afferma Ellen Zweibel, un astrofisico teorico dell'Università del Wisconsin, Madison. Un'idea "dall'alto verso il basso" è che tutto lo spazio è stato in qualche modo lasciato con un leggero campo magnetico subito dopo il Big Bang - verso la fine dell'inflazione, la nucleosintesi del Big Bang, o il disaccoppiamento della materia barionica e della radiazione - e questo campo è cresciuto in forza mentre le stelle e le galassie hanno accumulato e amplificato la sua intensità. Un'altra possibilità "dal basso verso l'alto" è che i campi magnetici si formassero inizialmente con il movimento del plasma in piccoli oggetti nell'universo primordiale, come le stelle, e poi si propagassero verso l'esterno nello spazio.
Quindi, come stimare la forza di un campo magnetico, a decine o centinaia di milioni di anni luce di distanza, in regioni dello spazio lontane da qualsiasi galassia (molto meno ammassi di galassie)? E come si fa quando ci si aspetta che questi campi siano molto meno di un nanoGauss (nG), forse piccoli come un femtoGauss (fG, che è un milionesimo di un nanoGauss)? Che trucco puoi usare ??
Molto pulito, che si basa su una fisica non testata direttamente in nessun laboratorio, qui sulla Terra, e che difficilmente sarà testata durante la vita di chiunque legga questo oggi - la produzione di coppie positrone-elettrone quando un fotone di raggi gamma ad alta energia si scontra con un infrarosso o un forno a microonde (questo non può essere testato in nessun laboratorio, oggi, perché non possiamo fare raggi gamma di energia sufficientemente alta, e anche se potessimo, si scontrerebbero così raramente con luce infrarossa o microonde dovremmo aspettare secoli per vedere una coppia simile prodotta). Ma i blasoni producono abbondanti quantità di raggi gamma TeV, e nello spazio intergalattico i fotoni a microonde sono abbondanti (questo è lo sfondo cosmico a microonde - CMB -!), E anche quelli a infrarossi lontani.
Dopo essere stati prodotti, il positrone e l'elettrone interagiranno con il CMB, i campi magnetici locali, altri elettroni e positroni, ecc. (I dettagli sono piuttosto disordinati, ma sono stati sostanzialmente elaborati qualche tempo fa), con il risultato netto che le osservazioni di lontani, fonti luminose di raggi gamma TeV possono fissare limiti inferiori sulla forza dell'IGM e dell'ICM attraverso cui viaggiano. Numerosi articoli recenti riportano i risultati di tali osservazioni, usando il telescopio spaziale Fermi Gamma-Ray e il telescopio MAGIC.
Quanto sono forti questi campi magnetici? I vari documenti danno numeri diversi, da più di qualche decimo di femtoGauss a maggiore di pochi femtoGauss.
"Il fatto che abbiano posto un limite inferiore sui campi magnetici nello spazio intergalattico, non associato ad alcuna galassia o ammasso, suggerisce che ci sia stato davvero un processo che ha agito su scale molto ampie in tutto l'universo", afferma Zweibel. E quel processo si sarebbe verificato nell'universo primordiale, non molto tempo dopo il Big Bang. "Questi campi magnetici non avrebbero potuto formarsi di recente e avrebbero dovuto formarsi nell'universo primordiale", afferma Ruth Durrer, un fisico teorico all'Università di Ginevra.
Quindi, forse abbiamo ancora un'altra finestra sulla fisica dell'universo primordiale; evviva!
Fonti: Notizie scientifiche, arXiv: 1004.1093, arXiv: 1003.3884
