Галактика NGC 3109

Галактики «включают» магнитные поля быстрее, чем ожидалось

Магнитные поля галактик могут формироваться намного быстрее благодаря коллапсу плазмы и ускоренной турбулентности. Новая модель уточнила ранние этапы эволюции Вселенной.
Автор Наука Mail

Галактики способны формировать магнитные поля гораздо быстрее, чем предполагалось ранее — не за миллиарды лет, а существенно быстрее. Причину нашли в начальных этапах их образования.

Магнитные поля в коллапсирующих облаках
Нижний рисунок: коллапсирующее плазменное облако с однородным магнитным полем (красный). Справа: сжатие усиливает поле (вверху), а турбулентность при коллапсе ускоряет динамо‑усиление и создает более сильные поля с горизонтальной компонентой (синий, внизу)Источник: Институт фундаментальных исследований Тата

Когда гигантские облака ионизированного газа сжимаются под действием гравитации, происходит не только формирование будущих звезд: гравитация перемешивает плазму и создает турбулентные потоки с вихрями. Эти вихри усиливают слабые магнитные поля — и делают это быстрее, чем описывает стандартная теория динамо.

Ученые из Международного центра теоретических наук выяснили: при коллапсе облака вихри закручиваются с повышенной скоростью, из‑за чего рост магнитного поля становится сверхэкспоненциальным. Численные расчеты подтвердили — итоговая сила полей даже превышает прогнозы классической модели. К тому же в молодых галактиках уже обнаруживаются устойчивые магнитные структуры протяженностью в тысячи световых лет, что прежняя теория объяснить не могла.

Галактика
Магнитные поля галактик усиливаются при ускоренном перемешивании плазмы. Этот процесс формирует сильные поля и влияет на эволюцию галактикИсточник: Unsplash

Для моделирования процесса исследователи применили метод «суперкоординат»: он учитывает расширение Вселенной и упрощает математические расчеты. Пока подход работает для идеализированных случаев, но уже ясно, что магнитные поля возникали на ранних этапах и влияли на эволюцию галактик с первых миллионов лет их существования. Таким образом, они перестали считаться «поздним эффектом» и стали важным участником космической истории.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что соседняя галактика меняется прямо сейчас: что известно.