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橫跨整個(gè)星系的磁場(chǎng)形成速度可能比傳統(tǒng)理論預(yù)測(cè)的要快得多。通過研究星系形成過程中坍縮等離子體的行為,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種能加速磁場(chǎng)增長(zhǎng)、使其超出標(biāo)準(zhǔn)預(yù)期的機(jī)制。圖片來(lái)源:Shutterstock
星系磁場(chǎng)可能由坍縮的等離子體和湍流驅(qū)動(dòng)而形成得異常迅速。
星系能多快形成延伸數(shù)千光年的有序磁場(chǎng)?傳統(tǒng)模型認(rèn)為這個(gè)過程需要數(shù)十億年,但對(duì)真實(shí)星系的觀測(cè)表明時(shí)間線要快得多。
發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上的一項(xiàng)研究為這種不匹配提供了一種可能的解決方案。研究人員提出,在星系形成過程中,等離子體云坍縮時(shí)能夠快速促進(jìn)磁場(chǎng)的增長(zhǎng)。
宇宙中大多數(shù)可見物質(zhì)以等離子體的形式存在,這種狀態(tài)會(huì)對(duì)重力、溫差和旋轉(zhuǎn)等力作出反應(yīng)。這些力會(huì)產(chǎn)生湍流,在這種條件下,發(fā)電機(jī)理論預(yù)測(cè)現(xiàn)有磁場(chǎng)會(huì)變得更強(qiáng)。這一理論仍是科學(xué)家用來(lái)解釋宇宙磁場(chǎng)起源的主要工具。
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然而,發(fā)電機(jī)理論有其局限性,帕拉維說(shuō),她是國(guó)際理論科學(xué)中心(ICTS)的助理教授,也是這項(xiàng)研究的合著者。特別是,它難以解釋對(duì)具有數(shù)千光年范圍強(qiáng)磁場(chǎng)的年輕星系的觀測(cè)結(jié)果。
星系形成的新視角
這項(xiàng)研究探討了星系形成早期階段發(fā)電機(jī)過程可能會(huì)如何表現(xiàn)出不同的行為。它聚焦于電離氣體的坍縮云,這是星系形成的關(guān)鍵步驟。ICTS的研究生、該研究的主要作者Irshad表示:當(dāng)星系形成時(shí),引力本身可以攪動(dòng)等離子體,從而放大磁場(chǎng)。
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通過分析方法,研究人員表明這種重力驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)可以加速磁場(chǎng)的形成。他們的研究結(jié)果表明,這些磁場(chǎng)