科技日報(bào)記者 劉霞
來自意大利國際高級研究學(xué)院、英國劍橋大學(xué)和美國斯坦福大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家,動用25萬臺計(jì)算機(jī)開展的一項(xiàng)模擬研究發(fā)現(xiàn),“嬰兒”宇宙中的磁場強(qiáng)度可能僅為小型冰箱磁鐵的數(shù)十億分之一,大致相當(dāng)于人腦神經(jīng)元所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)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(bào)》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(jìn)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(tuán)等構(gòu)成的絲狀網(wǎng)絡(luò),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(yuǎn)區(qū)域也存在磁化現(xiàn)象?研究團(tuán)隊(duì)提出一種假設(shè):這可能是由宇宙誕生初期某些物理過程所導(dǎo)致。
為驗(yàn)證這一設(shè)想,研究團(tuán)隊(duì)借助大規(guī)模計(jì)算機(jī)模擬,將原始磁場的影響納入模型,并與實(shí)際觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。比對結(jié)果顯示,當(dāng)模型中包含強(qiáng)度約為0.2納高斯的原始磁場時(shí),模擬的宇宙網(wǎng)結(jié)構(gòu)與實(shí)際觀測更為吻合。
研究團(tuán)隊(duì)據(jù)此給出了原始磁場強(qiáng)度的最新上限,該數(shù)值較以往估計(jì)顯著降低,與近期宇宙微波背景輻射等獨(dú)立研究的結(jié)果一致。
團(tuán)隊(duì)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(yuǎn)鏡的后續(xù)觀測提供驗(yàn)證依據(jù),還有助于完善宇宙結(jié)構(gòu)形成的理論模型。