In de eerste fracties van een seconde na de geboorte van ons heelal, niet alleen elementaire deeltjes en straling, maar er werden ook magnetische velden opgewekt. Een team onder leiding van het Max Planck Institute for Astrophysics in Garching heeft nu berekend hoe deze magnetische velden er vandaag in het heelal uit moeten zien - in detail en in 3D.

De oerknal is in veel opzichten nog steeds in nevelen gehuld. Kosmologen proberen op verschillende manieren informatie te krijgen over de eerste momenten van ons universum. Een mogelijkheid zijn kosmische magnetische velden, die werden gecreëerd door de geboorte van het universum en tot op de dag van vandaag zouden hebben overleefd.

Naast een aantal zeer speculatieve mechanismen, die zijn voorgesteld voor deze zogenaamde magnetogenese, er is een eenvoudig plasmafysisch effect:het Harrison-effect. Dit moet magnetische velden hebben geproduceerd bij de oerknal. Vortexbewegingen in het plasma van het vroege heelal veroorzaakten elektrische stromen als gevolg van wrijving, waardoor een magnetisch veld wordt opgewekt.

Als ik de plasmawervels in die vroege tijd kende, men kon tot in detail berekenen hoe deze magnetische velden werden opgewekt. Als men sindsdien ook de plasmabewegingen kende, men zou kunnen berekenen hoe deze magnetische velden er vandaag de dag uit zouden moeten zien.

De nodige informatie zit vervat in de verspreiding van de sterrenstelsels om ons heen, omdat dit het resultaat is van de beweging van materie sinds het vroege heelal. Tegenwoordig kennen we de wetten die leiden tot de vorming van sterrenstelsels vrij goed. Dit stelt ons in staat - vanaf de huidige distributie van sterrenstelsels - de evolutie van de materieverdeling vrij nauwkeurig te volgen. Met deze informatie, het is mogelijk om de magnetische velden te voorspellen die worden gegenereerd door het Harrison-effect in het universum van vandaag.

Een internationaal team onder leiding van het Max Planck Instituut voor Astrofysica gebruikte deze logica om de overblijfselen van de huidige magnetische velden in onze kosmische omgeving te berekenen. Hiertoe, de onderzoekers onderzochten eerst de verdeling van sterrenstelsels in onze buurt en berekenden de verdeling van materie ten tijde van de oerknal. Ze hielden rekening met het Harrison-effect en vertaalden uiteindelijk de velden die ermee werden geproduceerd terug naar het heden. De wetenschappers waren dus in staat om de structuur en morfologie van het oermagneetveld in de omringende 300 miljoen lichtjaar te voorspellen.

Helaas, de theorie kan niet door observatie worden getest:het berekende magnetische veld is 27 orden van grootte kleiner dan het aardmagnetisch veld en dus ver onder de huidige meetdrempel. Deze magnetische velden zijn extreem zwak, zevenentwintig orden van grootte kleiner dan het aardmagnetisch veld. Hoe dan ook, de zeer nauwkeurige voorspellingen voor de magnetische veldstructuur gezien vanaf de aarde. ) en op bekende plaatsen in het heelal laten zien dat we onze kosmos met hoge precisie kunnen begrijpen en subtiele effecten binnenin kunnen berekenen. En wie weet hoe precies we magnetische velden over 100 jaar kunnen meten - Einstein dacht ook dat de zwaartekrachtsgolven die hij voorspelde te zwak zouden zijn om te detecteren.