Slabá magnetická pole, která vznikla krátce po velkém třesku, mohla ovlivnit vznik prvních atomů vodíku a přispět k rozdílu mezi dvěma měřeními rychlosti rozpínání vesmíru. Naznačuje to studie Karstena Jedamzika, Levona Pogosiana a Toma Abela zveřejněná v časopise Nature Astronomy. Autoři pomocí podrobných počítačových simulací zkoumali, jak by taková pole změnila podmínky v raném vesmíru.
Rozpor, známý jako Hubbleovo napětí, vzniká při porovnání dvou postupů. Z pozorování supernov a dalších objektů v relativně blízkém vesmíru vychází vyšší hodnota Hubbleovy konstanty, tedy parametru popisujícího současnou rychlost rozpínání kosmu. Analýza reliktního záření, světla uvolněného zhruba 380 000 let po velkém třesku, naopak vede k nižší hodnotě při použití standardního kosmologického modelu.
Magnetismus mění vznik vodíku
Výzkumníci modelovali horké plazma složené z nabitých částic a fotonů v prvních stovkách tisíc let existence vesmíru. Použili magnetohydrodynamické simulace, které popisují společné působení magnetických polí a pohybující se plazmy, a doplnili je o podrobný výpočet přenosu záření v ultrafialové čáře vodíku známé jako Lymanova alfa.
Magnetické síly podle simulací vedly k většímu shlukování částic. Elektrony a protony se tak mohly spojovat do neutrálního vodíku dříve než v běžném výpočtu. Tento proces se označuje jako rekombinace, přestože v něm po velké části historie vesmíru vznikaly atomy vůbec poprvé. Jakmile se vytvořilo dost neutrálního vodíku, vesmír se stal průhledným a fotony začaly volně putovat prostorem jako kosmické mikrovlnné pozadí.
Dřívější rekombinace by zmenšila takzvaný zvukový horizont – vzdálenost, kterou stačily v raném vesmíru urazit tlakové vlny. Tato vzdálenost slouží kosmologům jako standardní měřítko pro určování rozměrů a vzdáleností ve vesmíru. Pokud je menší, analýza stejného vzoru v reliktním záření vede k vyšší odvozené hodnotě Hubbleovy konstanty, a tím blíže k výsledkům měření pomocí supernov.
Podpora zatím není důkazem
Nejlépe vycházela pole s dnešní celkovou intenzitou přibližně 5 až 10 pikotesla, tedy 5 × 10−16 až 1 × 10−15 tesla. Ve statistickém porovnání s daty z družice Planck, přehlídky DESI a měření supernov byla tato možnost podporována od mírné po středně silnou úroveň podle použité kombinace dat. Model s magnetickými poli přitom dosahoval nejméně stejně dobré shody s některými daty jako standardní model ΛCDM.
Výsledek ale neznamená, že bylo Hubbleovo napětí vyřešeno. Studie pracuje s konkrétním typem nehelikálních magnetických polí a její závěr závisí na zvoleném modelu i souboru pozorování. Autoři upozorňují, že rozhodující budou přesnější měření teplotních a polarizačních vlastností reliktního záření. Pokud se v nich předpovězené změny nepotvrdí, bude možné tento scénář dále omezit nebo vyloučit. Stejný rozsah intenzit by podle autorů mohl souviset také s magnetickými poli v kupách galaxií, jejichž původ zatím není jistý.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.