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    Les astrophysiciens calculent le champ magnétique d'origine dans notre voisinage cosmique

    Champs cosmiques :une tranche à travers l'amas de galaxies Perseus Pisces dans l'Univers actuel avec la distribution de la matière représentée en gris et les flèches bleues mettant en évidence le champ magnétique Harrison. Crédit :MPI pour l'Astrophysique

    Dans les premières fractions de seconde après la naissance de notre univers, non seulement les particules élémentaires et le rayonnement, mais aussi des champs magnétiques ont été générés. Une équipe dirigée par l'Institut Max Planck d'astrophysique de Garching a maintenant calculé à quoi ces champs magnétiques devraient ressembler aujourd'hui dans l'univers – avec beaucoup de détails et en 3D.

    Le Big Bang est encore entouré de mystère à bien des égards. Les cosmologistes utilisent divers moyens pour essayer d'obtenir des informations sur les premiers instants de notre univers. Une possibilité sont les champs magnétiques cosmiques, qui ont été créés par la naissance de l'univers et auraient dû survivre à ce jour.

    En plus d'un certain nombre de mécanismes hautement spéculatifs, qui ont été proposées pour cette soi-disant magnétogénèse, il existe un effet plasma-physique simple :l'effet Harrison. Cela a dû produire des champs magnétiques lors du Big Bang. Les mouvements de vortex dans le plasma de l'univers primitif ont produit des courants électriques dus au frottement, induisant ainsi un champ magnétique.

    Connaissant les tourbillons de plasma à cette époque précoce, on pouvait calculer en détail comment ces champs magnétiques étaient générés. Si l'on connaissait aussi les mouvements du plasma depuis lors, on pourrait calculer à quoi devraient ressembler ces champs magnétiques aujourd'hui.

    L'information nécessaire est contenue dans la répartition des galaxies qui nous entourent, car c'est le résultat du mouvement de la matière depuis l'univers primitif. Aujourd'hui, nous connaissons assez bien les lois qui conduisent à la formation des galaxies. Cela nous permet – à partir de la distribution galactique actuelle – de retracer assez précisément l'évolution de la distribution de la matière. Avec ces informations, il est possible de prédire les champs magnétiques générés par l'effet Harrison dans l'univers d'aujourd'hui.

    Aperçu de l'inconnu :cette vue du ciel montre la force du champ magnétique Harrison en moyenne dans une sphère avec un rayon de 300 millions d'années-lumière autour de la Terre. Les deux régions avec des champs particulièrement forts sont l'amas de galaxies Persée Poissons (à droite) et l'amas de la Vierge (ci-dessus). Crédit :MPI pour l'Astrophysique

    Une équipe internationale dirigée par l'Institut Max Planck d'astrophysique a utilisé cette logique pour calculer les vestiges actuels des champs magnétiques primordiaux dans notre voisinage cosmique. À cette fin, les chercheurs ont d'abord étudié la répartition des galaxies dans notre voisinage et calculé la répartition de la matière au moment du Big Bang. Ils ont pris en compte l'effet Harrison et ont finalement traduit les champs produits avec lui dans le présent. Les scientifiques ont ainsi pu prédire la structure et la morphologie du champ magnétique primordial dans les 300 millions d'années-lumière environnant.

    Malheureusement, la théorie ne peut pas être testée par l'observation :le champ magnétique calculé est de 27 ordres de grandeur plus petit que le champ magnétique terrestre et donc bien inférieur au seuil de mesure actuel. Ces champs magnétiques sont extrêmement faibles, vingt-sept ordres de grandeur plus petits que le champ magnétique terrestre. Néanmoins, les prédictions très précises de la structure du champ magnétique vue de la Terre. ) et à des endroits connus de l'Univers montrent que nous pouvons comprendre notre cosmos avec une grande précision et calculer des effets subtils à l'intérieur. Et qui sait avec quelle précision nous pourrons mesurer les champs magnétiques dans 100 ans – Einstein pensait également que les ondes gravitationnelles qu'il avait prédites seraient trop faibles pour être détectées.


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