«En 1945, heure locale, une espèce primitive de primates pré-intelligents sur la planète Terre a fait exploser le premier appareil thermonucléaire. À leur insu, ils ont créé un écho dans un réseau super-cosmique utilisé pour la communication non locale et la transmigration des âmes par les civilisations de l'Union Trans-galactique, un réseau que les races plus mystiques appellent le «corps de Dieu».
Peu de temps après, des forces secrètes de représentants de races intelligentes ont été envoyées sur Terre pour surveiller la situation et empêcher une nouvelle destruction électromagnétique du réseau universel."
L'introduction entre guillemets ressemble à une intrigue de science-fiction, mais c'est exactement la conclusion que l'on peut tirer après la lecture de cet article scientifique. La présence de ce réseau imprégnant l'univers entier pourrait expliquer beaucoup de choses - par exemple, le phénomène OVNI, leur insaisissabilité et leur invisibilité, des possibilités incroyables, et en plus, indirectement, cette théorie du «corps de Dieu» nous donne une réelle confirmation qu'il y a une vie après la mort.
Nous sommes au tout premier stade de développement et en fait nous sommes des «êtres pré-intelligents» et qui sait si nous pouvons trouver la force de devenir une race vraiment intelligente.
Les astronomes ont découvert que les champs magnétiques pénètrent dans la majeure partie du cosmos. Les lignes de champ magnétique latent s'étendent sur des millions d'années-lumière dans tout l'univers.
Chaque fois que les astronomes trouvent une nouvelle façon de rechercher des champs magnétiques dans des régions de l'espace de plus en plus éloignées, ils les trouvent inexplicablement.
Ces champs de force sont les mêmes entités qui entourent la Terre, le Soleil et toutes les galaxies. Il y a vingt ans, les astronomes ont commencé à détecter le magnétisme imprégnant des amas entiers de galaxies, y compris l'espace entre une galaxie et la suivante. Des lignes de champ invisibles balaient l'espace intergalactique.
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L'année dernière, les astronomes ont finalement réussi à explorer une région beaucoup plus mince de l'espace - l'espace entre les amas de galaxies. Là, ils ont découvert le plus grand champ magnétique: 10 millions d'années-lumière d'espace magnétisé, couvrant toute la longueur de ce "filament" de la toile cosmique. Un deuxième filament magnétisé a déjà été vu ailleurs dans l'espace en utilisant les mêmes techniques. «Nous regardons simplement le sommet de l'iceberg, probablement», a déclaré Federica Govoni de l'Institut national d'astrophysique de Cagliari, en Italie, qui a mené la première découverte.
La question se pose: d'où viennent ces énormes champs magnétiques?
"Cela ne peut clairement pas être lié à l'activité de galaxies individuelles ou d'explosions individuelles ou, je ne sais pas, aux vents de supernovae", a déclaré Franco Vazza, astrophysicien à l'Université de Bologne qui effectue des simulations informatiques modernes des champs magnétiques cosmiques. tout ça."
Une possibilité est que le magnétisme cosmique est primaire, remontant à la naissance de l'univers. Dans ce cas, un faible magnétisme devrait exister partout, même dans les «vides» de la toile cosmique - les régions les plus sombres et les plus vides de l'Univers. Le magnétisme omniprésent semerait des champs plus puissants qui fleurissaient dans les galaxies et les amas.
Le magnétisme primaire pourrait également aider à résoudre un autre casse-tête cosmologique connu sous le nom de stress de Hubble - sans doute le sujet le plus brûlant de la cosmologie.
Le problème sous-jacent à la tension de Hubble est que l'univers semble se développer beaucoup plus rapidement que prévu à partir de ses composants connus. Dans un article publié en ligne en avril et examiné conjointement avec Physical Review Letters, les cosmologistes Karsten Jedamzik et Levon Poghosyan affirment que la faiblesse des champs magnétiques dans l'univers primitif entraînera le taux plus rapide d'expansion cosmique observé aujourd'hui.
Le magnétisme primitif soulage si facilement la tension de Hubble que l'article de Jedamzik et Poghosyan a immédiatement attiré l'attention. «C'est un excellent article et une excellente idée», a déclaré Mark Kamionkowski, un cosmologiste théoricien à l'Université Johns Hopkins qui a proposé d'autres solutions à la tension de Hubble.
Kamenkovsky et d'autres disent que d'autres tests sont nécessaires pour s'assurer que le magnétisme précoce ne confond pas d'autres calculs cosmologiques. Et même si cette idée fonctionne sur le papier, les chercheurs devront trouver des preuves convaincantes du magnétisme primordial pour être sûrs que c'est l'agent absent qui a façonné l'univers.
Cependant, pendant toutes ces années de discussions sur la tension de Hubble, il est peut-être étrange que personne n'ait envisagé le magnétisme auparavant. Selon Poghosyan, qui est professeur à l'Université Simon Fraser au Canada, la plupart des cosmologistes pensent à peine au magnétisme. «Tout le monde sait que c'est l'un de ces grands mystères», a-t-il déclaré. Mais depuis des décennies, il n'y avait aucun moyen de dire si le magnétisme est effectivement omniprésent et donc la composante principale du cosmos, de sorte que les cosmologistes ont en grande partie cessé d'y prêter attention.
Pendant ce temps, les astrophysiciens ont continué à collecter des données. Le poids des preuves a fait soupçonner la plupart d'entre eux que le magnétisme est effectivement présent partout.
L'âme magnétique de l'univers
En 1600, le scientifique anglais William Gilbert, étudiant les gisements minéraux - des roches naturellement magnétisées que les gens ont créées dans des boussoles pendant des millénaires - a conclu que leur force magnétique «imite l'âme». «Il a correctement supposé que la Terre elle-même était. un grand aimant "et que les piliers magnétiques" regardent vers les pôles de la Terre ".
Des champs magnétiques sont générés chaque fois qu'une charge électrique circule. Le champ terrestre, par exemple, provient de sa «dynamo» intérieure - un courant de fer liquide, bouillonnant dans son noyau. Les champs des aimants de réfrigérateur et des colonnes magnétiques proviennent d'électrons en orbite autour de leurs atomes constituants.
Les simulations cosmologiques illustrent deux explications possibles de la façon dont les champs magnétiques ont pénétré les amas de galaxies. Sur la gauche, les champs poussent à partir de champs homogènes de «semences» qui ont rempli l'espace dans les instants qui ont suivi le Big Bang. À droite, des processus astrophysiques tels que la formation d'étoiles et le flux de matière dans des trous noirs supermassifs créent des vents magnétisés qui soufflent hors des galaxies.
Cependant, dès qu'un champ magnétique «germe» provient de particules chargées en mouvement, il peut devenir plus grand et plus fort si des champs plus faibles y sont combinés. Le magnétisme "est un peu comme un organisme vivant", a déclaré Torsten Enslin, astrophysicien théoricien à l'Institut Max Planck d'astrophysique de Garching, en Allemagne, "parce que les champs magnétiques sont connectés à toutes les sources d'énergie gratuites auxquelles ils peuvent s'accrocher et se développer. Ils peuvent se propager et se développer. d'influencer d'autres zones par leur présence, là où elles se développent également.
Ruth Dürer, cosmologiste théorique à l'Université de Genève, a expliqué que le magnétisme est la seule force autre que la gravité qui peut façonner la structure à grande échelle du cosmos, car seuls le magnétisme et la gravité peuvent «vous atteindre» sur de grandes distances. L'électricité, en revanche, est locale et de courte durée, car les charges positives et négatives dans n'importe quelle région seront neutralisées dans leur ensemble. Mais vous ne pouvez pas annuler les champs magnétiques; ils ont tendance à se plier et à survivre.
Et pourtant, malgré toute leur puissance, ces champs de force ont des profils bas. Ils sont immatériels et ne sont perçus que lorsqu'ils agissent sur d'autres choses. «Vous ne pouvez pas simplement photographier un champ magnétique; cela ne fonctionne pas de cette façon », a déclaré Reinu Van Veren, un astronome de l'Université de Leiden qui a participé à la récente découverte de filaments magnétisés.
Dans un article de l'année dernière, Wang Veren et 28 co-auteurs ont émis l'hypothèse d'un champ magnétique dans le filament entre les amas de galaxies Abell 399 et Abell 401 par la façon dont le champ redirige les électrons à grande vitesse et les autres particules chargées qui le traversent. Au fur et à mesure que leurs trajectoires se tordent dans le champ, ces particules chargées émettent un faible «rayonnement synchrotron».
Le signal synchrotron est le plus puissant aux basses fréquences RF, ce qui le rend prêt pour la détection avec LOFAR, un réseau de 20 000 antennes radio basse fréquence dispersées à travers l'Europe.
L'équipe a en fait collecté des données sur le filament en 2014 sur un seul morceau de huit heures, mais les données sont restées en suspens alors que la communauté de radioastronomie passait des années à trouver comment améliorer l'étalonnage des mesures de LOFAR. L'atmosphère terrestre réfracte les ondes radio qui la traversent, de sorte que LOFAR voit l'espace comme si elle venait du fond d'une piscine. Les chercheurs ont résolu le problème en suivant les fluctuations des «balises» dans le ciel - des émetteurs radio avec des emplacements précisément connus - et en ajustant les fluctuations pour débloquer toutes les données. Lorsqu'ils ont appliqué l'algorithme de suppression du flou aux données de filament, ils ont immédiatement vu le rayonnement synchrotron briller.
LOFAR se compose de 20 000 antennes radio individuelles réparties dans toute l'Europe.
Le filament semble être magnétisé partout, pas seulement à proximité d'amas de galaxies qui se déplacent l'un vers l'autre de chaque extrémité. Les chercheurs espèrent que l'ensemble de données de 50 heures qu'ils analysent actuellement révélera plus de détails. Récemment, des observations supplémentaires ont trouvé des champs magnétiques se propageant sur toute la longueur du deuxième filament. Les chercheurs prévoient de publier ces travaux prochainement.
La présence d'énormes champs magnétiques dans au moins ces deux brins fournit de nouvelles informations importantes. "Cela a causé beaucoup d'activité", a déclaré Wang Veren, "parce que nous savons maintenant que les champs magnétiques sont relativement puissants."
Lumière à travers le vide
Si ces champs magnétiques proviennent de l'univers infantile, la question se pose: comment? «Les gens réfléchissent à ce problème depuis longtemps», a déclaré Tanmai Vachaspati de l'Arizona State University.
En 1991, Vachaspati a suggéré que des champs magnétiques pourraient avoir surgi pendant une transition de phase électrofaible - le moment, une fraction de seconde après le Big Bang, où les forces électromagnétiques et nucléaires faibles sont devenues distinguables. D'autres ont suggéré que le magnétisme s'est matérialisé quelques microsecondes plus tard, lorsque les protons se sont formés. Ou peu de temps après: le regretté astrophysicien Ted Harrison a fait valoir dans la première théorie primordiale de la magnétogenèse en 1973 qu'un plasma turbulent de protons et d'électrons pourrait avoir provoqué l'apparition des premiers champs magnétiques. D'autres encore ont suggéré que cet espace était devenu magnétisé avant même tout cela, lors de l'inflation cosmique - une expansion explosive de l'espace qui aurait bondi - a lancé le Big Bang lui-même. Il est également possible que cela ne se soit pas produit avant la croissance des structures un milliard d'années plus tard.
La façon de tester les théories de la magnétogenèse est d'étudier la structure des champs magnétiques dans les régions les plus vierges de l'espace intergalactique, telles que les parties au repos des filaments et encore plus de vides vides. Certains détails - par exemple, si les lignes de champ sont lisses, en spirale ou «incurvées dans toutes les directions, comme une pelote de laine ou autre chose» (selon Vachaspati), et comment l'image change à différents endroits et à différentes échelles, contiennent des informations riches qui peut être comparé à la théorie et à la modélisation, par exemple, si des champs magnétiques ont été générés pendant une transition de phase électrofaible, comme Vachaspati l'a suggéré, alors les lignes de force résultantes devraient être en spirale, «comme un tire-bouchon», a-t-il déclaré.
Le hic, c'est qu'il est difficile de détecter des champs de force qui n'ont rien sur quoi appuyer.
L'une des méthodes, proposée pour la première fois par le scientifique anglais Michael Faraday en 1845, détecte un champ magnétique par la façon dont il fait pivoter la direction de polarisation de la lumière qui le traverse. La quantité de "rotation de Faraday" dépend de la force du champ magnétique et de la fréquence de la lumière. Ainsi, en mesurant la polarisation à différentes fréquences, vous pouvez déduire la force du magnétisme le long de la ligne de visée. «Si vous le faites à partir d'endroits différents, vous pouvez créer une carte 3D», a déclaré Enslin.
Les chercheurs ont commencé à faire des mesures approximatives de la rotation de Faraday avec LOFAR, mais le télescope a du mal à détecter un signal extrêmement faible. Valentina Vacca, astronome et collègue de Gowoni à l'Institut national d'astrophysique, a développé un algorithme il y a plusieurs années pour traiter statistiquement les signaux subtils de la rotation de Faraday en ajoutant de nombreuses dimensions d'espaces vides. "Fondamentalement, cela peut être utilisé pour les vides", a déclaré Vacca.
Mais la méthode de Faraday va vraiment décoller lorsque le radiotélescope de nouvelle génération, un projet international géant appelé «réseau de kilomètres carrés», sera lancé en 2027. «SKA doit créer une fantastique grille de Faraday», a déclaré Enslin.
À ce stade, la seule preuve de magnétisme dans les vides est que les observateurs ne peuvent pas voir lorsqu'ils regardent des objets appelés blazars situés derrière les vides.
Les blazars sont des faisceaux lumineux de rayons gamma et d'autres sources énergétiques de lumière et de matière, alimentés par des trous noirs supermassifs. Lorsque les rayons gamma traversent l'espace, ils entrent parfois en collision avec d'anciens micro-ondes, ce qui donne un électron et un positron. Ces particules sifflent ensuite et se transforment en rayons gamma de faible énergie.
Mais si la lumière blazar traverse un vide magnétisé, alors les rayons gamma de basse énergie sembleront absents, ont raisonné Andrei Neronov et Evgeny Vovk de l'Observatoire de Genève en 2010. Le champ magnétique détournera les électrons et les positrons de la ligne de visée. Lorsqu'ils se désintègrent en rayons gamma de faible énergie, ces rayons gamma ne seront pas dirigés vers nous.
En effet, lorsque Neronov et Vovk ont analysé les données d'un blazar correctement situé, ils ont vu ses rayons gamma à haute énergie, mais pas le signal gamma à basse énergie. "C'est l'absence de signal, qui est un signal", a déclaré Vachaspati.
Il est peu probable que le manque de signal soit une arme fumante, et des explications alternatives pour les rayons gamma manquants ont été proposées. Cependant, les observations ultérieures indiquent de plus en plus l'hypothèse de Neronov et Vovk selon laquelle les vides sont magnétisés. «C'est l'opinion de la majorité», a déclaré Durer. Plus convaincant, en 2015, une équipe a superposé de nombreuses mesures de blazars derrière les vides et a réussi à taquiner le léger halo de rayons gamma de faible énergie autour des blazers. L'effet est exactement ce à quoi on pourrait s'attendre si les particules étaient dispersées par des champs magnétiques faibles - ne mesurant qu'environ un millionième de billion de dollars aussi puissants qu'un aimant de réfrigérateur.
Le plus grand mystère de la cosmologie
Il est frappant que cette quantité de magnétisme primaire puisse être exactement ce qui est nécessaire pour résoudre le stress de Hubble - le problème de l'expansion étonnamment rapide de l'univers.
C'est ce que Poghosyan a réalisé en voyant les récentes simulations informatiques de Carsten Jedamzik de l'Université de Montpellier en France et de ses collègues. Les chercheurs ont ajouté des champs magnétiques faibles à un jeune univers simulé rempli de plasma et ont découvert que les protons et les électrons du plasma volaient le long des lignes de champ magnétique et s'accumulaient dans les zones de champ le plus faible. Cet effet d'agrégation a provoqué la combinaison des protons et des électrons pour former de l'hydrogène - un changement de phase précoce connu sous le nom de recombinaison - plus tôt qu'ils ne l'auraient autrement.
Poghosyan, lisant l'article de Jedamzik, se rendit compte que cela pouvait soulager la tension de Hubble. Les cosmologistes calculent la vitesse à laquelle l'espace devrait s'étendre aujourd'hui en observant l'ancienne lumière émise lors de la recombinaison. La lumière révèle un jeune univers parsemé de taches qui se sont formées à partir d'ondes sonores éclaboussant dans le plasma primordial. Si la recombinaison s'est produite plus tôt que prévu en raison de l'effet de l'épaississement des champs magnétiques, alors les ondes sonores ne pourraient pas se propager aussi loin vers l'avant et les gouttes résultantes seraient plus petites. Cela signifie que les taches que nous avons vues dans le ciel depuis la recombinaison devraient être plus proches de nous que ne le pensaient les chercheurs. La lumière émanant des amas devait parcourir une distance plus courte pour nous atteindre, ce qui signifie que la lumière devait traverser un espace en expansion plus rapide.«C'est comme essayer de courir sur une surface en expansion; vous parcourez moins de distance, dit Poghosyan.
Le résultat est que de plus petites gouttelettes signifient une vitesse estimée d'expansion cosmique plus élevée, ce qui rapproche beaucoup la vitesse estimée de la mesure de la vitesse à laquelle les supernovae et d'autres objets astronomiques semblent effectivement voler à part.
«J'ai pensé, wow», a déclaré Poghosyan, «cela peut nous indiquer la présence réelle de [champs magnétiques]. J'ai donc immédiatement écrit à Carsten. Les deux se sont rencontrés à Montpellier en février, juste avant la fermeture de la prison. Leurs calculs ont montré qu'en effet, la quantité de magnétisme primaire nécessaire pour résoudre le problème de tension de Hubble est également en accord avec les observations du blazar et la taille supposée des champs initiaux nécessaires pour faire croître d'énormes champs magnétiques englobant des amas de galaxies et des filaments. «Cela signifie que tout cela s'emboîte d'une manière ou d'une autre», a déclaré Poghosyan, «si cela s'avère être vrai.
