Der Ursprung der Magnetfelder in unserem Universum ist ein Rätsel. Bis vor kurzem glaubten Wissenschaftler jedoch, dass die Stärke der galaktischen Magnetfelder mit der Zeit mit der Reifung der Galaxien zunahm, und im frühen Universum waren diese Magnetfelder anfangs sehr schwach. Kürzlich hat ein Team von Wissenschaftlern, die zurückblicken, um das antike Universum zu untersuchen, wie es vor 8 bis 9 Milliarden Jahren existierte, festgestellt, dass die Magnetfelder antiker Galaxien genauso stark waren wie heute, was zu einem Umdenken darüber führte, wie unsere Galaxie und andere kann sich gebildet haben.
Mit dem 8-Meter-Teleskop des European Southern Observatory in Chile untersuchte ein Team von Wissenschaftlern des Los Alamos National Laboratory und der Eidgenössischen Technischen Hochschule 70 Galaxien ähnlich der Milchstraße bei optischen Wellenlängen. Sie kombinierten ihre Daten mit 25 Jahren Radiowellenbeobachtungen von Magnetfeldern, in denen gemessen wurde, wie weit die Radiowellen zum roten Ende des Spektrums gezogen wurden, was als „Rotverschiebung“ unter Verwendung von Faraday-Rotationsmessungen bekannt ist.
Das leistungsstarke Teleskop am European Southern Observatory diente als Spiegel in die Vergangenheit und ermöglichte es den Wissenschaftlern, überraschend hohe Magnetfelder zwischen 8 und 9 Milliarden Jahren in den 70 untersuchten Galaxien zu beobachten. Das bedeutet, dass einige Milliarden Jahre vor der Existenz unserer eigenen Sonne und nur wenige Milliarden Jahre nach dem Urknall alte Galaxien das Ziehen dieser starken Magnetfelder ausübten.
"Es wurde angenommen, dass frühere Galaxien im Rückblick nicht viel Magnetfeld erzeugt hätten", sagte Philipp Kronberg von LANL. "Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Magnetfelder in milchstraßenähnlichen Galaxien in den letzten zwei Dritteln des Universums genauso stark waren wie heute - und möglicherweise sogar noch stärker."
Astronomen hatten geglaubt, ein Mechanismus namens Dynamo, der mechanische Energie in magnetische Energie umwandelt, sei für galaktische Magnetfelder verantwortlich. In diesem Fall könnte der Gasstrom mit der richtigen Konfiguration ein höheres Magnetfeld aus einem schwächeren Keimfeld erzeugen. (Auch hier müssen wir noch verstehen, wie sich ursprünglich galaktische Magnetfelder bilden.) Diese neue Untersuchung legt jedoch nahe, dass die Magnetfelder in Galaxien nicht aufgrund eines langsamen, großräumigen Dynamoeffekts entstanden sind, der 5 bis 10 Milliarden gedauert hätte Jahre, um ihre aktuell gemessenen Werte zu erreichen.
"Es muss eine andere Erklärung für eine viel schnellere und frühere Verstärkung der galaktischen Magnetfelder geben", sagte Kronberg. „Seit der Entstehung der ersten Sterne und Galaxien wurden ihre Magnetfelder wahrscheinlich durch sehr schnelle Dynamos verstärkt. Eine gute Möglichkeit ist, dass es in den explosiven Abflüssen passiert ist, die von Supernovae angetrieben wurden, und möglicherweise sogar in Schwarzen Löchern in den frühesten Generationen von Galaxien. “
Diese Erkenntnis bringt einen neuen Fokus auf die umfassendere Frage, wie sich Galaxien bilden. Anstelle der weit verbreiteten Ansicht, dass Magnetfelder für die Entstehung neuer Galaxien wenig relevant sind, scheinen sie nun tatsächlich wichtige Akteure zu sein. Wenn ja, sind starke Magnetfelder vor langer Zeit einer der wesentlichen Bestandteile, die die Existenz unserer Galaxie und anderer ähnlicher Galaxien erklären.
Ursprüngliche Nachrichtenquelle: Los Alamos National Lab
