Teoria elettromagnetica sull'anima dell'universo

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

“Nel 1945, ora locale, una specie primitiva di primati pre-intelligenti sul pianeta Terra fece esplodere il primo dispositivo termonucleare, che le razze più mistiche chiamano "il corpo di Dio".

Poco dopo, forze segrete di rappresentanti di razze intelligenti furono inviate sulla Terra per monitorare la situazione e prevenire un'ulteriore distruzione elettromagnetica della rete universale"

L'introduzione tra virgolette sembra una trama da fantascienza, ma è proprio questa la conclusione che si può trarre dopo aver letto questo articolo scientifico. La presenza di questa rete che permea l'intero Universo potrebbe spiegare molto - per esempio, il fenomeno UFO, la loro elusività e invisibilità, incredibili possibilità, e inoltre, indirettamente, questa teoria del "corpo di Dio" ci dà una vera conferma che esiste la vita dopo la morte.

Siamo nella primissima fase di sviluppo e infatti siamo "esseri pre-intelligenti" e chissà se riusciremo a trovare la forza per diventare una razza veramente intelligente.

Gli astronomi hanno scoperto che i campi magnetici permeano la maggior parte del cosmo. Le linee del campo magnetico latente si estendono per milioni di anni luce attraverso l'intero universo.

Ogni volta che gli astronomi escogitano un nuovo modo per cercare campi magnetici in regioni dello spazio sempre più lontane, inspiegabilmente li trovano.

Questi campi di forza sono le stesse entità che circondano la Terra, il Sole e tutte le galassie. Vent'anni fa, gli astronomi hanno iniziato a rilevare il magnetismo che permea interi ammassi di galassie, compreso lo spazio tra una galassia e l'altra. Linee di campo invisibili attraversano lo spazio intergalattico.

L'anno scorso, gli astronomi sono finalmente riusciti a esplorare una regione dello spazio molto più sottile: lo spazio tra gli ammassi di galassie. Lì hanno scoperto il più grande campo magnetico: 10 milioni di anni luce di spazio magnetizzato, che copre l'intera lunghezza di questo "filamento" della rete cosmica. Un secondo filamento magnetizzato è già stato visto altrove nello spazio usando le stesse tecniche. "Stiamo solo guardando la punta dell'iceberg, probabilmente", ha detto Federica Govoni dell'Istituto Nazionale di Astrofisica di Cagliari, Italia, che ha guidato la prima rilevazione.

La domanda sorge spontanea: da dove provengono questi enormi campi magnetici?

"Evidentemente non può essere correlato all'attività delle singole galassie o alle singole esplosioni o, non lo so, ai venti delle supernove", ha affermato Franco Vazza, un astrofisico dell'Università di Bologna che esegue moderne simulazioni al computer di campi magnetici cosmici. questo."

Una possibilità è che il magnetismo cosmico sia primario, risalendo fino alla nascita dell'universo. In questo caso, il magnetismo debole dovrebbe esistere ovunque, anche nei "vuoti" della rete cosmica, le regioni più buie e vuote dell'Universo. Il magnetismo onnipresente seminerebbe campi più forti che fiorivano nelle galassie e negli ammassi.

Il magnetismo primario potrebbe anche aiutare a risolvere un altro enigma cosmologico noto come stress di Hubble, probabilmente l'argomento più scottante in cosmologia.

Il problema alla base della tensione di Hubble è che l'universo sembra espandersi significativamente più velocemente del previsto dai suoi componenti noti. In un articolo pubblicato online ad aprile e recensito insieme a Physical Review Letters, i cosmologi Karsten Jedamzik e Levon Poghosyan sostengono che i deboli campi magnetici nell'universo primordiale porteranno al tasso di espansione cosmica più veloce visto oggi.

Il magnetismo primitivo allevia la tensione di Hubble così facilmente che l'articolo di Jedamzik e Poghosyan ha immediatamente attirato l'attenzione. "Questo è un ottimo articolo e un'idea", ha detto Mark Kamionkowski, un cosmologo teorico della Johns Hopkins University che ha proposto altre soluzioni alla tensione di Hubble.

Kamenkovsky e altri affermano che sono necessari ulteriori test per garantire che il magnetismo iniziale non confonda altri calcoli cosmologici. E anche se questa idea funziona sulla carta, i ricercatori dovranno trovare prove convincenti del magnetismo primordiale per essere sicuri che sia stato l'agente assente a plasmare l'universo.

Tuttavia, in tutti questi anni di discorsi sulla tensione di Hubble, è forse strano che nessuno abbia considerato il magnetismo prima. Secondo Poghosyan, professore alla Simon Fraser University in Canada, la maggior parte dei cosmologi difficilmente pensa al magnetismo. "Tutti sanno che questo è uno di quei grandi misteri", ha detto. Ma per decenni non c'è stato modo di dire se il magnetismo è davvero onnipresente e quindi il componente principale del cosmo, quindi i cosmologi hanno in gran parte smesso di prestare attenzione.

Nel frattempo, gli astrofisici hanno continuato a raccogliere dati. Il peso delle prove ha fatto sospettare alla maggior parte di loro che il magnetismo sia davvero presente ovunque.

Anima Magnetica dell'Universo

Nel 1600, lo scienziato inglese William Gilbert, studiando i giacimenti minerari - rocce naturalmente magnetizzate che gli esseri umani hanno creato nelle bussole per millenni - ha concluso che la loro forza magnetica "imita l'anima". "e che i pilastri magnetici" guardino verso i poli della Terra."

I campi magnetici vengono generati ogni volta che scorre una carica elettrica. Il campo terrestre, ad esempio, proviene dalla sua "dinamo" interna, un flusso di ferro liquido, che ribolle nel suo nucleo. I campi dei magneti del frigorifero e delle colonne magnetiche provengono da elettroni che orbitano attorno ai loro atomi costituenti.

Tuttavia, non appena un campo magnetico "seme" emerge da particelle cariche in movimento, può diventare più grande e più forte se vengono combinati campi più deboli. Il magnetismo "è un po' come un organismo vivente", ha detto Torsten Enslin, un astrofisico teorico. presso l'Istituto di Astrofisica Max Planck di Garching, in Germania, perché i campi magnetici attingono a ogni fonte di energia libera su cui possono trattenere e da cui possono crescere. Possono diffondersi e influenzare altre aree con la loro presenza, dove crescono anche”.

Ruth Durer, una cosmologa teorica dell'Università di Ginevra, ha spiegato che il magnetismo è l'unica forza oltre alla gravità che può modellare la struttura su larga scala del cosmo, perché solo il magnetismo e la gravità possono "raggiungerti" a grandi distanze. L'elettricità, d'altra parte, è locale e di breve durata, poiché le cariche positive e negative in qualsiasi regione saranno neutralizzate nel suo insieme. Ma non puoi cancellare i campi magnetici; tendono a piegarsi e sopravvivere.

Eppure, nonostante tutta la loro potenza, questi campi di forza hanno profili bassi. Sono immateriali e si percepiscono solo quando agiscono su altre cose.“Non puoi semplicemente fotografare un campo magnetico; non funziona in questo modo , ha affermato Reinu Van Veren, astronomo dell'Università di Leiden, coinvolto nella recente scoperta dei filamenti magnetizzati.

In un articolo dell'anno scorso, Wang Veren e 28 coautori hanno ipotizzato un campo magnetico nel filamento tra gli ammassi di galassie Abell 399 e Abell 401 in base al modo in cui il campo reindirizza gli elettroni ad alta velocità e altre particelle cariche che lo attraversano. Quando le loro traiettorie si attorcigliano nel campo, queste particelle cariche emettono deboli "radiazioni di sincrotrone".

Il segnale di sincrotrone è più forte alle basse frequenze radio, rendendolo pronto per il rilevamento con LOFAR, una schiera di 20.000 antenne radio a bassa frequenza sparse in tutta Europa.

Il team ha effettivamente raccolto dati dal filamento nel 2014 per un pezzo di otto ore, ma i dati sono rimasti in sospeso poiché la comunità della radioastronomia ha trascorso anni a capire come migliorare la calibrazione delle misurazioni di LOFAR. L'atmosfera terrestre rifrange le onde radio che la attraversano, quindi LOFAR vede lo spazio come dal fondo di una piscina. I ricercatori hanno risolto il problema tracciando le fluttuazioni dei "beacon" nel cielo - emettitori radio con posizioni note con precisione - e correggendo le fluttuazioni per sbloccare tutti i dati. Quando hanno applicato l'algoritmo di sfocatura ai dati del filamento, hanno immediatamente visto brillare la radiazione di sincrotrone.

Il filamento sembra magnetizzato ovunque, non solo vicino ad ammassi di galassie che si muovono l'uno verso l'altro da entrambe le estremità. I ricercatori sperano che il set di dati di 50 ore che stanno attualmente analizzando rivelerà maggiori dettagli. Recentemente, ulteriori osservazioni hanno trovato campi magnetici che si propagano lungo l'intera lunghezza del secondo filamento. I ricercatori hanno in programma di pubblicare presto questo lavoro.

La presenza di enormi campi magnetici in almeno questi due filamenti fornisce nuove importanti informazioni. "Ha causato molta attività", ha detto Wang Veren, "perché ora sappiamo che i campi magnetici sono relativamente forti".

Luce attraverso il vuoto

Se questi campi magnetici hanno avuto origine nell'universo infantile, sorge la domanda: come? "La gente ha pensato a questo problema per molto tempo", ha affermato Tanmai Vachaspati dell'Arizona State University.

Nel 1991, Vachaspati suggerì che i campi magnetici avrebbero potuto sorgere durante una transizione di fase elettrodebole - il momento, una frazione di secondo dopo il Big Bang, in cui le forze elettromagnetiche e nucleari deboli divennero distinguibili. Altri hanno suggerito che il magnetismo si materializzasse microsecondi dopo la formazione dei protoni. O poco dopo: il defunto astrofisico Ted Harrison sostenne nella prima teoria primordiale della magnetogenesi nel 1973 che un turbolento plasma di protoni ed elettroni potrebbe aver causato la comparsa dei primi campi magnetici. Altri ancora hanno suggerito che questo spazio si fosse magnetizzato anche prima di tutto questo, durante l'inflazione cosmica - un'espansione esplosiva dello spazio che presumibilmente è balzata in alto - ha lanciato lo stesso Big Bang. È anche possibile che ciò non sia accaduto fino a quando le strutture non sono cresciute un miliardo di anni dopo.

Il modo per testare le teorie della magnetogenesi è studiare la struttura dei campi magnetici nelle regioni più incontaminate dello spazio intergalattico, come parti tranquille di filamenti e vuoti ancora più vuoti. Alcuni dettagli - per esempio, se le linee del campo sono lisce, a spirale o "curve in tutte le direzioni, come un gomitolo di lana o qualcos'altro" (secondo Vachaspati), e come l'immagine cambia in luoghi diversi e su scale diverse - trasportare ricche informazioni che possono essere paragonate alla teoria e alla modellazione. Ad esempio, se i campi magnetici sono stati creati durante una transizione di fase elettrodebole, come suggerito da Vachaspati, le linee di forza risultanti dovrebbero essere a spirale, "come un cavatappi", ha detto.

Il problema è che è difficile rilevare campi di forza che non hanno nulla su cui premere.

Un metodo, sperimentato dallo scienziato inglese Michael Faraday nel 1845, rileva un campo magnetico dal modo in cui ruota la direzione di polarizzazione della luce che lo attraversa. La quantità di "rotazione di Faraday" dipende dalla forza del campo magnetico e dalla frequenza della luce. Quindi, misurando la polarizzazione a diverse frequenze, puoi dedurre la forza del magnetismo lungo la linea di vista. "Se lo fai da posti diversi, puoi creare una mappa 3D", ha detto Enslin.

I ricercatori hanno iniziato a effettuare misurazioni approssimative della rotazione di Faraday con LOFAR, ma il telescopio ha difficoltà a rilevare un segnale estremamente debole. Valentina Vacca, astronoma e collega di Govoni presso l'Istituto Nazionale di Astrofisica, ha sviluppato alcuni anni fa un algoritmo per elaborare statisticamente segnali di rotazione di Faraday sottili sommando molte dimensioni di spazi vuoti. "Fondamentalmente, questo può essere usato per i vuoti", ha detto Wakka.

Ma il metodo di Faraday decollerà davvero quando il radiotelescopio di prossima generazione, un gigantesco progetto internazionale chiamato "array di chilometri quadrati", verrà lanciato nel 2027. "SKA deve creare una fantastica griglia di Faraday", ha detto Enslin.

Finora, l'unica prova del magnetismo nei vuoti è che gli osservatori non possono vedere quando guardano oggetti chiamati blazar situati dietro i vuoti.

I blazar sono fasci luminosi di raggi gamma e altre fonti energetiche di luce e materia, alimentati da buchi neri supermassicci. Quando i raggi gamma viaggiano nello spazio, a volte si scontrano con antiche microonde, generando un elettrone e un positrone. Queste particelle poi sibilano e si trasformano in raggi gamma a bassa energia.

Ma se la luce di un blazar passa attraverso un vuoto magnetizzato, i raggi gamma a bassa energia sembreranno assenti, ragionavano Andrei Neronov e Yevgeny Vovk dell'Osservatorio di Ginevra nel 2010. Il campo magnetico devierà elettroni e positroni dalla linea di vista. Quando decadono in raggi gamma a bassa energia, quei raggi gamma non saranno diretti verso di noi.

Infatti, quando Neronov e Vovk hanno analizzato i dati di un blazar opportunamente posizionato, hanno visto i suoi raggi gamma ad alta energia, ma non il segnale di raggi gamma a bassa energia. "È una mancanza di segnale, che è un segnale", ha detto Vachaspati.

È improbabile che la mancanza di segnale sia un'arma fumante e sono state proposte spiegazioni alternative per i raggi gamma mancanti. Tuttavia, osservazioni successive puntano sempre più all'ipotesi di Neronov e Vovk che i vuoti siano magnetizzati. “Questa è l'opinione della maggioranza, - ha detto Dürer. Più convincentemente, nel 2015, una squadra ha sovrapposto molte dimensioni di blazar dietro i vuoti ed è riuscita a stuzzicare il debole alone di raggi gamma a bassa energia attorno ai blazer. L'effetto è esattamente quello che ci si aspetterebbe se le particelle fossero disperse da deboli campi magnetici, misurando solo circa un milionesimo di trilione di intensità quanto un magnete da frigorifero.

Il più grande mistero della cosmologia

È sorprendente che questa quantità di magnetismo primordiale possa essere esattamente ciò che è necessario per risolvere lo stress di Hubble, il problema dell'espansione sorprendentemente rapida dell'universo.

Questo è ciò che Poghosyan ha realizzato quando ha visto le recenti simulazioni al computer di Carsten Jedamzik dell'Università di Montpellier in Francia e dei suoi colleghi. I ricercatori hanno aggiunto deboli campi magnetici a un giovane universo simulato pieno di plasma e hanno scoperto che i protoni e gli elettroni nel plasma volavano lungo le linee del campo magnetico e si accumulavano nelle aree di intensità di campo più debole. Questo effetto di aggregazione ha fatto sì che i protoni e gli elettroni si combinassero per formare idrogeno - un primo cambiamento di fase noto come ricombinazione - prima di quanto avrebbero potuto avere altrimenti.

Poghosyan, leggendo l'articolo di Jedamzik, si rese conto che questo avrebbe potuto alleviare la tensione di Hubble. I cosmologi stanno calcolando quanto velocemente lo spazio dovrebbe espandersi oggi osservando l'antica luce emessa durante la ricombinazione. La luce rivela un universo giovane costellato di bolle che si sono formate da onde sonore che sguazzano nel plasma primordiale. Se la ricombinazione si verificasse prima del previsto a causa dell'effetto dell'ispessimento dei campi magnetici, le onde sonore non potrebbero propagarsi così in avanti e le gocce risultanti sarebbero più piccole. Ciò significa che i punti che vediamo nel cielo dalla ricombinazione dovrebbero essere più vicini a noi di quanto ipotizzato dai ricercatori. La luce che emanava dai ciuffi doveva percorrere una distanza più breve per raggiungerci, il che significa che la luce doveva viaggiare attraverso uno spazio in più rapida espansione. “È come provare a correre su una superficie in espansione; copri una distanza più breve, - disse Poghosyan.

Il risultato è che goccioline più piccole significano una velocità stimata più elevata di espansione cosmica, il che porta la velocità stimata molto più vicino alla misurazione della velocità con cui le supernove e altri oggetti astronomici sembrano effettivamente allontanarsi.

"Ho pensato, wow", ha detto Poghosyan, "questo potrebbe indicarci la reale presenza di [campi magnetici]. Quindi ho immediatamente scritto a Carsten". I due si sono incontrati a Montpellier a febbraio, poco prima che la prigione fosse chiusa, e i loro calcoli hanno mostrato che, in effetti, la quantità di magnetismo primario necessaria per risolvere il problema della tensione di Hubble è anche coerente con le osservazioni di Blazar e con la dimensione ipotizzata dei campi iniziali necessario per far crescere enormi campi magnetici che coprono ammassi di galassie e filamenti. "Quindi, tutto in qualche modo converge", ha detto Poghosyan, "se risulta essere vero".