ریسمان های عجیبی که جهان را مغناطیسی کرده اند
به گزارش فیکس سرور، پژوهشگران در یک مقاله جدید این مورد را مطرح کرده اند که ˮریسمان های کیهانیˮ احیانا میدان های مغناطیسی جهان را شکل داده اند.
به گزارش فیکس سرور به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، "ریسمان های کیهانی"(Cosmic Strings)، چین و چروک های عجیب و غریب در فضا-زمان هستند. پژوهش های جدید نشان می دهند همانطور که ریسمان های کیهانی به جا مانده از اولین لحظات "انفجار بزرگ" یا "بیگ بنگ"(Big Bang) حرکت می کنند، امکان دارد سبب شکل گیری میدان های مغناطیسی به دنبال خود شوند. دانشمندان در مقاله جدیدی مطرح کرده اند که این میدان های مغناطیسی احیانا جهان را در خود فروبرده اند و در نتیجه، "مغناطش"(Magnetization) کهکشان ها و خوشه ها را توضیح می دهند.
حدودا هر جرم قابل توجهی در کیهان، میزبان میدان مغناطیسی است. اجرام کوچک تر مانند سیارات و ستارگان، میدان های مغناطیسی خویش را در داخل خود تولید می کنند که جریان های چرخشی پلاسمای آبستن الکتریکی در آنجا، میدان های مغناطیسی ضعیف را مجبور می کنند که گرفتار 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 آبستن می توانند میدان های ضعیفی را ایجاد کنند.
بعضی از بزرگترین اجرام جهان مانند کهکشان ها و خوشه های کهکشانی، میدان مغناطیسی را هم حفظ می کنند. آنها معمولاً بسیار ضعیف و حدود یک میلیونیوم میدان مغناطیسی زمین هستند اما بسیار زیاد هستند و در بعضی موارد تا میلیونها سال نوری امتداد دارند.
ستاره شناسان دقیقاً مطمئن نیستند که کهکشان ها و خوشه ها چگونه میدان مغناطیسی خویش را به دست می آورند. برای ایجاد میدان مغناطیسی، به ذرات آبستن نیاز دارید که با هم حرکت کنند اما در مراحل اولیه گسترش کیهان، قبل از ظهور اولین ستاره ها و کهکشان ها، کیهان از نظر الکتریکی خنثی بود. یک گاز خنثی به تنهایی نمی تواند میدان مغناطیسی تولید کند؛ ازاین رو جهان مجبور شد یک میدان مغناطیسی را ایجاد نماید.
هنگامی که جهان آن میدان مغناطیسی اولیه را به دست آورد و تکامل جهان، گاز خنثی را به یک پلاسمای آبستن الکتریکی تبدیل کرد، توانست آنرا تقویت کند اما منبع اولین 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 خیلی 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 آنرا 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 خویش را باردیگر پیکربندی می کرد اما امکان دارد این فرایند کاملا هموار یا کامل نبوده باشد و امکان دارد نقص هایی در فضا-زمان ظاهر شده باشد. بعضی 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 زمانی که ریسمان های کیهانی در دهه ۱۹۷۰ نظریه پردازی شدند، به دنبال آن بوده اند. همه جستجوها تابحال بی نتیجه بوده اند. با این حال، به نظر می آید که ریسمان های کیهانی، یک پیشبینی عمومی از همه نظریه های ما در مورد جهان اولیه هستند.
اگر ریسمان های کیهانی وجود داشته باشند، واقعا بسیار عجیب خواهند بود. بعنوان مثال، به علت روش منحصربه فردی که در تاشدگی فضا-زمان تأثیر می گذارد، اگر بخواهید به صورت دایره ای به دور یک نقطه سفر کنید، وقتی سفر خویش را کامل کردید و به نقطه آغاز خود بازگشتید، متوجه می شوید که کمتر از ۳۶۰ درجه سفر کرده اید. ریسمان های کیهانی هم 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 می سازند که خویش 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 اینست 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 به دنبال 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 احیانا فشرده و سرد شده و ستاره ها، کهکشان ها و خوشه ها را ایجاد کرده است. همانطور که پلاسما فشرده شد، توانست آن میدان اولیه را به نقاط قوتی تبدیل کند که امروز ستاره شناسان آنها را می بینند.
باآنکه این فرضیه جالب است اما یک مشکل اساسی دارد. مشکل اینست 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 بعد از خروج ریسمان کیهانی ادامه می یابند. در نهایت، موج ها به شکل امواج گرانشی روی زمین می نشینند.
اگر ریسمان های کیهانی کافی در جهان اولیه وجود داشت، ممکن بود بقایای آنها را با نسل بعدی آشکارسازهای امواج گرانشی مشاهده نماییم. زمانی که بدانیم ریسمان های کیهانی واقعا در نقطه ای وجود داشته اند، امکان دارد در نهایت بفهمیم که چه چیزی سبب مغناطیسی شدن جهان شده است.
منبع: فیكس سرور
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب