Was bedeuten diese Aussagen über interstellare Magnetfelder wirklich?

The Hidden Magnetic Universe Begins to Come Into View des Quanta Magazine ist ein faszinierender Rückblick auf ein sich schnell entwickelndes Gebiet der Astronomie.

Es enthält einige Aussagen, die ich für wichtig halte, zu verstehen, aber ich tue es nicht.

Sobald jedoch ein „Saat“-Magnetfeld aus geladenen Teilchen in Bewegung entsteht, kann es größer und stärker werden, indem schwächere Felder daran ausgerichtet werden. Magnetismus „ist ein bisschen wie ein lebender Organismus“, sagte Torsten Enßlin , ein theoretischer Astrophysiker am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching, Deutschland, „weil Magnetfelder jede freie Energiequelle anzapfen, an der sie festhalten und wachsen können. Sie können sich ausbreiten und andere Gebiete mit ihrer Präsenz beeinflussen, wo sie auch wachsen.“

Ruth Durrer , eine theoretische Kosmologin an der Universität Genf, erklärte, dass Magnetismus neben der Schwerkraft die einzige Kraft ist, die die großräumige Struktur des Kosmos formen kann, weil nur Magnetismus und Schwerkraft Sie über große Entfernungen „erreichen“ können. Elektrizität hingegen ist lokal und kurzlebig, da sich die positive und negative Ladung in jeder Region insgesamt neutralisieren. Aber Sie können Magnetfelder nicht aufheben; Sie neigen dazu, sich zu summieren und zu überleben.

Fragen:

  1. Worauf bezieht sich der Ausdruck "... Magnetfelder erschließen jede freie Energiequelle, an der sie festhalten und wachsen können ..." im astronomischen Kontext des interstellaren Raums?

  2. Was bedeutet der Satz „...nur Magnetismus und Schwerkraft können Sie über weite Entfernungen „erreichen“. Elektrizität hingegen ist lokal und kurzlebig, da sich die positive und negative Ladung in jeder Region insgesamt neutralisieren. Aber Sie können Magnetfelder nicht aufheben; sie neigen dazu, sich zu addieren und zu überleben." im Zusammenhang mit dem interstellaren Raum beziehen? Ist es das Fehlen freier magnetischer Monopole oder der Mangel an polarisierbarem ferromagnetischem Material?

Antworten (1)

Worauf bezieht sich der Ausdruck "... Magnetfelder erschließen jede freie Energiequelle, an der sie festhalten und wachsen können ..." im astronomischen Kontext des interstellaren Raums?

Der interstellare Raum ist mit geladenen Teilchen/Staub gefüllt, die ihre eigenen Magnetfelder haben (z. B. ihr eigenes Dipolmoment oder irgendein Feld, das durch die Bewegung der Ladung induziert wird). Wenn Sie ein größeres, globaleres Magnetfeld an diese kleinen Ladungen anlegen, tritt sehr oft eine Ausrichtung auf (z. B. richtet sich der Partikeldipol mit dem größeren Feld aus oder die Bewegung ändert sich plötzlich, um sich entlang der Feldlinie zu bewegen). Dadurch werden diese kleineren Felder zu dem größeren Feld hinzugefügt, wodurch es noch größer wird. Dies ist eine grundlegende Annahme für Wissenschaftler, die die Lichtpolarität in Bezug auf die Staubkornausrichtung über das Strahlungsdrehmoment (RAT) untersuchen – nämlich, dass das globale Hintergrundmagnetfeld des interstellaren Raums geladene Körner mit diesem Feld ausrichtet und so weiter zum Gesamtfeld beiträgt.

Was bedeutet der Satz „... nur Magnetismus und Schwerkraft können Sie über weite Entfernungen „erreichen“. Elektrizität dagegen ist lokal und kurzlebig, da sich die positive und negative Ladung in jeder Region insgesamt neutralisieren. Aber Sie können Magnetfelder nicht aufheben; sie neigen dazu, sich zu addieren und zu überleben." im Zusammenhang mit dem interstellaren Raum beziehen? Ist es das Fehlen freier magnetischer Monopole oder der Mangel an polarisierbarem ferromagnetischem Material?

Wenn Sie ein großes galaktisches Magnetfeld nehmen und es durch eine interstellare Staubwolke voller geladener Teilchen geht, richten sich diese geladenen Teilchen mit dem Feld aus und tragen insgesamt dazu bei, wodurch das galaktische Feld in diesem Bereich stärker wird. Das einzige, was das Magnetfeld schwächen könnte, ist etwas, das es aufheben könnte.

Elektrische Felder können leicht aufgehoben werden, da ein elektrisches Feld, das von einem Proton abgestrahlt wird, leicht durch das "entgegengesetzte" Feld aufgehoben werden kann, das von einem Bündel nahegelegener Elektronen abgestrahlt wird (daher das Konzept der Debye-Länge ) . Magnetfelder sind schwerer abzuschirmen und, wie Sie sagen, weil die Dinge, die sie abschirmen könnten, einfach nicht im Weltraum existieren.

Ich möchte auch erwähnen, dass, wenn es überhaupt Monopole gäbe, es erforderlich wäre, zwei verschiedene Arten von Monopolen zu haben, so dass sie sich ähnlich wie die positiven und negativen Ladungen von Elektronen gegenseitig aufheben könnten. Eine logische Wahl für Geschmacksrichtungen wäre ein "Nord"-Monopol und ein "Süd"-Monopol, aber ich könnte mir vorstellen, dass man ein komplizierteres, aber gültiges System konstruiert. Da wir noch nie einen Monopol gesehen haben, sind alle monopolbasierten Modelle an dieser Stelle rein hypothetisch.