科技日報記者 劉霞
來自意大利國際高級研究學院、英國劍橋大學和美國斯坦福大學等機構(gòu)的科學家,動用25萬臺計算機開展的一項模擬研究發(fā)現(xiàn),“嬰兒”宇宙中的磁場強度可能僅為小型冰箱磁鐵的數(shù)十億分之一,大致相當于人腦神經(jīng)元所產(chǎn)生的磁場強度,觀測數(shù)據(jù)也支持了這一結(jié)論。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《物理評論快報》雜志。
盡管早期宇宙磁場極其微弱,但其痕跡至今仍彌漫于宇宙網(wǎng)中,并可通過現(xiàn)有技術(shù)進行測量。宇宙網(wǎng)是可觀測宇宙中最大尺度的結(jié)構(gòu),是由星系、星系團等構(gòu)成的絲狀網(wǎng)絡,橫跨數(shù)百億光年。
宇宙網(wǎng)本身仍存在諸多未解之謎,例如,為何不僅在星系密集區(qū)域,就連星系稀疏的遙遠區(qū)域也存在磁化現(xiàn)象?研究團隊提出一種假設:這可能是由宇宙誕生初期某些物理過程所導致。
為驗證這一設想,研究團隊借助大規(guī)模計算機模擬,將原始磁場的影響納入模型,并與實際觀測數(shù)據(jù)進行比對。比對結(jié)果顯示,當模型中包含強度約為0.2納高斯的原始磁場時,模擬的宇宙網(wǎng)結(jié)構(gòu)與實際觀測更為吻合。
研究團隊據(jù)此給出了原始磁場強度的最新上限,該數(shù)值較以往估計顯著降低,與近期宇宙微波背景輻射等獨立研究的結(jié)果一致。
團隊表示,這一發(fā)現(xiàn)不僅有助于理解早期宇宙的演化歷程,還將為詹姆斯·韋布空間望遠鏡的后續(xù)觀測提供驗證依據(jù),還有助于完善宇宙結(jié)構(gòu)形成的理論模型。