Evren’in İlk Manyetik Alanları

Evren’in İlk Manyetik Alanları, İnsan Beyin Dalgaları Kadar Zayıfmış

Uzak Erken Evren Konsept Çizimi

Bebek Evren’deki manyetik alanlar, inanılmaz derecede sönük, bir buzdolabı mıknatısından milyarlarca kat daha zayıf ve insan beynindeki nöronların aktivitesiyle aynı seviyede olabilir. Yine de, varlıklarının izleri, galaksileri birbirine bağlayan devasa bir yapılar ağı olan kozmik ağ boyunca hâlâ duruyor.

Erken Evren, yapısını hâlâ şekillendiren ultra zayıf manyetik alanlara ev sahipliği yapmıştı. Yeni simülasyonlar, bu alanların gücü için daha katı sınırlar belirliyor.

Evren’in en erken anlarında ortaya çıkan manyetik alanlar, bir ev buzdolabı mıknatısının çekiminden milyarlarca kat daha zayıf olabilir; manyetizma gücü insan beynindeki nöronların ürettiği manyetizma ölçeğinde olabilir. Bu kadar sönük olmalarına rağmen, bu alanların ölçülebilir kanıtlarına, Evren boyunca galaksileri birbirine bağlayan devasa yapılar ağı olan kozmik ağda hâlâ rastlanabilir.

Bu sonuç, Trieste’deki Uluslararası İleri Çalışmalar Okulu’ndan (SISSA) araştırmacıların, Hertfordshire, Cambridge, Nottingham, Stanford ve Potsdam üniversitelerinden ekiplerle işbirliği içinde gerçekleştirdiği yaklaşık 250.000 bilgisayar simülasyonunu içeren bir çalışmadan geliyor.

Simülasyonlar, gözlemsel verilerle de desteklendi. Physical Review Letters dergisinde yayınlanan çalışma, ilkel manyetik alanların gücü için hem potansiyel hem de üst sınırlar belirliyor ve ilk yıldızları ve galaksileri şekillendiren süreçler de dâhil olmak üzere erken Evren hakkında yeni bilgiler sunuyor.

Manyetik Bir Kozmik Ağ

“Keşfedilecek çok şey kalan kozmik ağ, Evren’i boydan boya kaplayan ve galaksileri birbirine bağlayan ipliksi bir yapıdır. Çözülmemiş pek çok gizeminden biri, neden manyetize olduğudur; sadece galaksilerin yakınında değil (ki bu beklenebilir), aynı zamanda seyrek nüfuslu olan ve kozmik ağın büyük kısmını oluşturan uzak bölgelerde de. Bunu açıklamak daha zordur.”

Bu yorumlar, araştırmanın başyazarı ve SISSA doktora öğrencisi Mak Pavičević ile danışmanı ve çalışmanın ortak yazarı Matteo Viel’den geliyor.

“Varsayımımız, bunun Evren’in doğuşundaki kozmik dönemlerde meydana gelen olayların bir mirası olabileceği ve manyetizmanın esasen ilkel Evren’deki fiziksel süreçlere bağlı olduğuydu. Örneğin, filamentler (ipliksi yapılar), sözde ‘Büyük Patlama’dan önceki enflasyon sürecinde veya sonraki dönemlerdeki faz geçişleri adı verilen olaylar sırasında manyetize olmuş olabilir. Çalışmamızla öğrenmeye çalıştığımız şey buydu. Ayrıca araştırmalarımız aracılığıyla bu ilkel manyetik alanların büyüklüğünü değerlendirmek, bir üst sınır belirlemek ve güçlerini ölçmeye çalışmak istedik.”

Çeyrek Milyon Simülasyonla Evren’in Kökenine Doğru

Uluslararası bir ekip, kozmik ağı ve ilkel manyetik alanların onu şekillendirmedeki rolünü araştırmak için 250.000’den fazla bilgisayar simülasyonu gerçekleştirdi. Çalışmanın ortak yazarı, Hertfordshire Üniversitesi’nden Vid Iršič’e göre, “bunlar, ilkel manyetik alanın galaksiler arası kozmik ağ üzerindeki etkisine dair en gerçekçi ve en büyük, son teknoloji ürünü simülasyon paketidir.”

Başyazar Mak Pavičević ve danışmanı Matteo Viel şunları ekliyor: “Bu simülasyonları gözlemsel verilerle karşılaştırdığımızda, hipotezlerimizin doğru olduğunu gördük. İlkel alanların etkisi resme dâhil edildiğinde, kozmik ağ farklı görünüyor ve gözlemlenen verilerle daha uyumlu oluyor. Özellikle, yaklaşık 0.2 nano-gauss gibi çok zayıf bir manyetik alana sahip standart bir Evren modelinin, aslında deneysel verilere çok daha iyi uyum sağladığını söyleyebiliriz.”

İlkel Manyetik Alanların Büyüklüğü: Yeni Bir Üst Sınır

Bilim insanları, ilkel manyetik alanların büyüklüğü için özellikle düşük bir değer türetmiş, önceden yapılan tahminlerden birkaç kat daha düşük yeni bir üst sınır belirlemişlerdir.

Pavičević ve Viel devam ediyor: “Bu nedenle araştırmamız, Evren’in çok erken anlarında oluşan manyetik alanların yoğunluğu konusunda katı sınırlar koyuyor ve kozmik mikrodalga arkaplanı üzerine yapılan bağımsız veri ve çalışmalardan elde edilen son sonuçlarla tutarlılık gösteriyor.”

İki bilim insanı açıklıyor: “Bu kanıt, erken Evren’deki olaylara dair anlayışımızı geliştirmemize yardımcı olacaktır. Manyetik alan, kozmik ağın yoğunluğunu artırarak, yıldız ve galaksi oluşum sürecini hızlandırmış olurdu. Sonuçlarımız, James Webb Uzay Teleskobu tarafından yapılan gözlemlerle daha da doğrulanabilecek.”

Vid Iršič sonuç olarak şunları söylüyor: “Bu yeni sınırlar, sadece ilkel manyetik alanların Kozmos’un evrimi üzerindeki etkisini anlamamıza yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda yapı oluşumunu güçlendiren diğer teorik modeller için de önemli çıkarımlar barındırıyor.”

Kaynak. SciTechDaily
Haber Veriyoruz