به گزارش ایسنا ،" ریسمان های کیهانی"( Cosmic Strings)، چین و چروک های عجیب و غریب در فضا- زمان هستند. پژوهش های جدید نشان میدهند همانطور که ریسمان های کیهانی به جا مانده از نخستین لحظات" انفجار بزرگ" یا" بیگ بنگ"( Big Bang) حرکت می کنند، ممکن است باعث شکل گیری میدان های مغناطیسی به دنبال خود شوند. دانشمندان در مقاله جدیدی مطرح کرده اند که این میدان های مغناطیسی احتمالا جهان را در خود فروبرده اند و در نتیجه،" مغناطش"( Magnetization) کهکشان ها و خوشه ها را توضیح می دهند.
تقریباً هر جرم قابل توجهی در کیهان، میزبان میدان مغناطیسی است. اجرام کوچک تر مانند سیارات و ستارگان، میدان های مغناطیسی خود را در داخل خود تولید می کنند که جریان های چرخشی پلاسمای باردار الکتریکی در آنجا، میدان های مغناطیسی ضعیف را مجبور می کنند که دچار تاشدگی شوند.
ستاره شناسان در مقیاس های بزرگ تر ، میدان های مغناطیسی را در داخل سحابی ها، بقایای ابرنواخترها و قرص های پیش سیاره ای مشاهده کرده اند. در این موارد، جریان های پیچیده ذرات باردار می توانند میدان های ضعیفی را ایجاد کنند.
برخی از بزرگترین اجرام جهان مانند کهکشان ها و خوشه های کهکشانی، میدان مغناطیسی را نیز حفظ می کنند. آنها معمولاً بسیار ضعیف و حدود یک میلیونیوم میدان مغناطیسی زمین هستند اما بسیار زیاد هستند و در برخی موارد تا میلیون ها سال نوری امتداد دارند.
ستاره شناسان دقیقا مطمئن نیستند که کهکشان ها و خوشه ها چگونه میدان مغناطیسی خود را به دست می آورند. برای ایجاد میدان مغناطیسی، به ذرات باردار نیاز دارید که با هم حرکت کنند اما در مراحل اولیه گسترش کیهان، پیش از ظهور نخستین ستاره ها و کهکشان ها، کیهان از نظر الکتریکی خنثی بود. یک گاز خنثی به تنهایی نمی تواند میدان مغناطیسی تولید کند؛ بدین ترتیب جهان مجبور شد یک میدان مغناطیسی را ایجاد کند.
هنگامی که جهان آن میدان مغناطیسی اولیه را به دست آورد و تکامل جهان، گاز خنثی را به یک پلاسمای باردار الکتریکی تبدیل کرد، توانست آن را تقویت کند اما منبع نخستین میدان مغناطیسی برای چندین دهه، یک معمای ماندگار در نجوم بوده است.
ریسمان های کیهانی درهم پیچیده
پژوهشگران در این مقاله جدید که در سرور پیش چاپ" arXiv" به چاپ رسیده است، آنچه را که شاید عجیب ترین توضیح برای منبع میدان مغناطیسی اولیه کیهان باشد، پیشنهاد کرده اند. این توضیح عجیب، ریسمان های کیهانی هستند.
ریسمان های کیهانی، اجرام نظری هستند که بسیاری از ستاره شناسان معتقدند در اوایل جهان شکل گرفته اند. زمانی که کیهان ما کمتر از یک ثانیه عمر داشت، چندین مرحله از تبدیل فاز خشونت آمیز را پشت سر گذاشت. در زمان های اولیه، هر چهار نیروی طبیعت در یک نیروی واحد متحد شده بودند. این تبدیل فاز، نیروی یکپارچه را گرفت و آن را به نیروهای گرانش، نیروی هسته ای قوی، نیروی هسته ای ضعیف و الکترومغناطیس تقسیم کرد.
با بروز هر شکاف در نیروها، خلاء اساسی فضا- زمان خود را دوباره پیکربندی میکرد ولی امکان دارد این فرآیند کاملاً هموار یا کامل نبوده باشد و ممکن است نقص هایی در فضا- زمان ظاهر شده باشد. برخی از این نقص ها به صورت چین های یک بعدی در فضا ظاهر می شدند که مانند چین و چروک در یک تکه کاغذ بودند. این چین و چروک ها، ریسمان های کیهانی هستند.
ستاره شناسان از هنگامی که ریسمان های کیهانی در دهه ۱۹۷۰ نظریه پردازی شدند، به دنبال آن بوده اند. همه جستجوها تاکنون بی نتیجه بوده اند. با وجود این، به نظر میرسد که ریسمان های کیهانی، یک پیش بینی عمومی از همه نظریه های ما در خصوص جهان اولیه هستند.
اگر ریسمان های کیهانی وجود داشته باشند، واقعا بسیار عجیب خواهند بود. به عنوان مثال ، به دلیل روش منحصربه فردی که در تاشدگی فضا- زمان تاثیر می گذارد، اگر بخواهید به صورت دایره ای به دور یک نقطه سفر کنید، وقتی سفر خود را کامل کردید و به نقطه آغاز خود بازگشتید، متوجه می شوید که کمتر از ۳۶۰ درجه سفر کرده اید. ریسمان های کیهانی نیز می توانند ارتعاش داشته باشند و با امواجی همراه شوند که با سرعت نور در طول خود به سمت بالا و پایین حرکت می کنند و گهگاه حلقه هایی را تشکیل می دهند که خود را تا حد مرگ در یک جنون تشعشع مرتعش می کنند.
ایجاد مغناطش
نویسندگان این مقاله، از خواص منحصربه فرد ریسمان های کیهانی برای تبدیل کردن آنها به مولد میدان های مغناطیسی استفاده کردند. ایده این است که همان گونه که ریسمان های کیهانی حرکت می کنند، امواجی را در بافت فضا- زمان از خود به جای می گذارند؛ مانند موج هایی که در پی یک قایق پرسرعت ایجاد می شوند.
اگر یک ریسمان کیهانی از پلاسما عبور کرده باشد ، آن امواج در فضا- زمان توانسته اند دما و چگالی حفره های کوچک پلاسما را تغییر دهند. این تفاوت ها، بارهای الکتریکی را به حرکت درآورده اند و توانسته اند به آغاز یک میدان مغناطیسی کمک کنند. آن میدان های مغناطیسی خیلی قوی نبوده اند اما کافی بوده اند.
هنگامی که ریسمان های کیهانی منطقه را ترک کردند، پلاسمای باقیمانده احتمالا فشرده و سرد شده و ستاره ها ، کهکشان ها و خوشه ها را تشکیل داده است. همانطور که پلاسما فشرده شد، توانست آن میدان اولیه را به نقاط قوتی تبدیل کند که امروز ستاره شناسان آنها را می بینند.
اگرچه این فرضیه جالب است اما یک مشکل اساسی دارد. مشکل این است که ما هنوز نمی دانیم ریسمان های کیهانی وجود دارند یا خیر. نویسندگان مقاله به این نکته پرداختند و به نشانه بالقوه رصد رشته های کیهانی اشاره کردند. همان موج هایی که میدان های مغناطیسی در پلاسما ایجاد می کنند، مدت ها پس از خروج ریسمان کیهانی ادامه می یابند. در نهایت ، موج ها به شکل امواج گرانشی روی زمین می نشینند.
در صورتیکه ریسمان های کیهانی کافی در جهان اولیه وجود داشت، ممکن بود بقایای آنها را با نسل بعدی آشکارسازهای امواج گرانشی مشاهده کنیم. زمانی که بدانیم ریسمان های کیهانی واقعا در نقطه ای وجود داشته اند، ممکن است در نهایت بفهمیم که چه چیزی باعث مغناطیسی شدن جهان شده است.
- 11
- 4
