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德国科学家提出宇宙磁场起源新论
时间:2020-03-21

  

  宇宙大爆炸后物质逐渐冷却,局部区域形成了微弱原初磁场,随后由于受到压缩而逐渐增强。

  众所周知地球是个大磁体,我们每天都生活在磁场中,只是很多时候意识不到罢了。同样,在广袤的宇宙空间,也充斥着微弱的磁场,它在天体演化过程中起着重要作用。一直以来,科学家对宇宙原初磁场的形成感到困惑,存在很多争议。

  在“宇宙大爆炸”之初,宇宙中到处充满着由质子、氦以及锂原子核等组成的炽热等离子体。虽然带电粒子在运动的过程中都能够产生附加磁场,但是它们运动的方向都是随机的,产生的磁场总体上会相互抵消。所以,科学家对宇宙原初磁场的形成一直没有得到满意答案。

  最近,德国理论物理学家莱因哈德认为自己找到了满意答案。他表示,早在宇宙第一代恒星形成之初,局部区域由于物质的涨落形成了非常微弱的磁场,这些微弱的磁场得到了第一代恒星发出的星风和超新星爆炸的冲击波的不断压缩,从而得到了增强和放大。

  在“宇宙大爆炸”之后38万年,等离子体渐渐冷却,由于压力和温度的分布不均匀,随机形成了一个个磁性区域。这些区域的磁场通常非常微弱,只有大约六千亿分之一特斯拉(特斯拉是磁感应强度的单位)。作为比较,医院用的“核磁共振”(MRI)中的磁感应强度高达3特斯拉。

  由于宇宙原初磁场如此之低,它对周围的气体物质几乎不产生任何影响。相反,磁场外围的气体物质能够不断压缩磁场。如果恒星的质量足够大,那么它最终会以“超新星”爆炸的方式结束生命。爆炸产生的冲击波压缩附近的星际物质,同时也向其中注入重元素。同时,恒星风和爆炸产生的冲击波也会压缩星际介质中的原初磁场,使其逐渐增强。最终,磁场可以增强到当今观测的强度。

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