Одной из возможных причин появления этого феномена многие физики
считают так называемую батарею Бирманна, которая генерирует магнитное
поле в галактических масштабах благодаря движению электронов между менее
и более плотными сгустками плазмы в диске Галактики. Такое объяснение
существования магнитного поля было предложено немецким физиком Людвигом
Бирманном (Ludwig Biermann) в 1950 году.
Группа физиков под руководством Джианлуки Грегори (Gianluca Gregori)
из Оксфордского университета (Великобритания) проверила эту теорию на
практике при помощи экспериментальной установки из двух лазеров,
герметичной камеры и цилиндра из углерода.
В ходе эксперимента ученые размещали в центре
емкости кусочек цилиндра, закрывали ее и заполняли гелием. Затем тандем
из двух мощных лазеров испарял часть углерода, что порождало небольшое
облако плазмы в форме диска. В последующие 200 наносекунд множество
оптических датчиков и других устройств следили за развитием
"микро-галактики" - расширением ее материи и формированием возможных
магнитных полей.
Как и ожидалось, испарение углерода и последовавшее за этим
расширение плазмы породили ударные волны, движение которых стало
причиной появления довольно сильных магнитных полей мощностью в 10-30
гауссов в эпицентре облака. Для сравнения, мощность магнитного поля в
центре Земли составляет примерно 25 гауссов.
Время появления магнитного поля, его пик и предположительная
пространственная конфигурация в целом соответствовали расчетам, которые
описывали формирование батареи Бирманна в подобных условиях.
После этого ученые попытались расширить
результаты своего эксперимента до галактического масштаба. Для этого они
перенесли результаты своих наблюдений в компьютерную модель, которая
описывала возникновение нашей галактики. По расчетам Грегори и его
коллег, столкновения ударных волн в протогалактическом облаке должно
быть достаточно для образования небольших участков пространства, в
которых существовало магнитное поле силой около 1 цептогаусса (10 в
минус 21 степени).
Как отмечают ученые, этих магнитных "зерен", в принципе, должно
хватить для запуска батареи Бирманна, которая постепенно должна усилить
мощность магнитного поля галактики и впоследствии сделает его
относительно постоянным.
|