在浩瀚的宇宙中,磁场如同无形的织网,遍布每一个角落。尽管磁场的生成方式多样,但大多数磁场得益于一种被称为“发电机机制”的物理过程,这一过程能够激发、扩展、扭曲并增强磁场。地球强大的磁场,正是地心这个天然“发电机”的产物。
令人惊奇的是,即便在广袤无垠的宇宙大尺度结构中,磁场同样存在。这些磁场虽然微弱却坚韧,能够跨越星系乃至星系团,其强度虽不及地球磁场的百万分之一,但覆盖范围却以百万光年计。
长久以来,科学家们一直致力于解开这些庞大磁场起源的谜团。近日,一项新颖且引人入胜的假说浮出水面,为我们揭示了磁场诞生的可能途径。
回溯至宇宙诞生之初的数亿年内,那时宇宙尚处幼年,首代恒星开始闪耀光芒。这些恒星的寿命短暂,迅速燃烧殆尽后,将重元素播撒至宇宙空间,进而形成了首批尘埃粒子。随着第二代恒星的诞生,它们释放出的强烈辐射照亮了周围的气体与尘埃,并使尘埃粒子带电。在辐射的推动下,尘埃粒子发生位移,从而在宏观尺度上产生了微弱的电流,进而引发了磁场的出现。
最初,磁场呈现出统一且完整的形态,但随着尘埃粒子的聚集,磁场开始变得不规则且相互缠绕。尽管这些原始磁场的强度不及地球磁场的十亿分之一,但其规模却已相当可观,至少跨越数千光年。这些磁场为“发电机机制”提供了理想的条件,使得磁场得以进一步放大并扩展至现今的规模。
研究人员指出,这一发现表明,在宇宙早期新生恒星的周围,存在着由尘埃组成的超级“电池”,它们为磁场的诞生提供了关键条件。接下来,科学家们将深入研究这些磁场的演化细节,通过模拟磁场的演化过程,并与观测数据进行对比,以期更全面地理解磁场的起源与演变。