Sciencemag.cz
Doporučujeme
Hubbleovo napětí (tension) zde bylo zmiňováno již mnohokrát. Jde o problém s různými hodnotami Hubbleovy konstanty stanovované různými metodami. Vědce nyní napadlo, zda by situaci nemohla pomoci myšlenka původně navržena k vyřešení jiné kosmologické záhady – původu magnetických polí ve vesmíru. Nová studie zkoumá, zda by extrémně slabá magnetická pole, která (by) zbyla z dob těsně po velkém třesku, neovlivnila i naše určování hodnoty Hubbleovy konstanty.
Magnetická pole jsou ve vesmíru všudypřítomná. Planety a hvězdy generují svá vlastní pole, ale když se pokoušíme vysvětlit mnohem větší magnetická pole propojující galaxie a jejich clustery, a možná dokonce i obří oblasti kosmické prázdnoty, objevují se v našem porozumění trhliny.
Jednou z dlouho studovaných možností je, že magnetická pole se vytvořila už ve velmi raném vesmíru, dlouho předtím, než vznikly první hvězdy nebo galaxie. Tato hypotetická primordiální (prvotní, původní – viz stejné označení pro černé díry) magnetická pole se studují již desítky let a hledání jejich stop v kosmickém mikrovlnném pozadí a dalších datech nabízí způsob, jak zkoumat raný vesmír a extrémní energie, které by by byly příčinou těchto polí.
Někteří z autorů nové studie již dříve poukázali na to, že primordiální magnetická pole mohla ovlivňovat rekombinaci – první spojení protonů a neutronů za vzniku neutrálního vodík, kdy se vesmír se změnil z neprůhledného na průhledný. První světlo, které od té chvíle mohlo volně putovat prostorem, je to, co dnes pozorujeme jako kosmické mikrovlnné pozadí.
V případě existence primordiálních magnetických polí by se rekombinace urychlila – pole by působila na pohybující se elektricky nabité částice tak, že by hmota byla mírně tlačena do shluků. Tam, kde je částic více, by byla větší pravděpodobnost, že se setkají a vytvoří vodík. Posunutí okamžiku, kdy se vesmír stal průhledným, by změnilo i vzorce pozorované v kosmickém mikrovlnném pozadí a tím i hodnotu Hubbleovy konstanty v jednom ze stanovení. Nakonec by se tak mohlo zmírnit i Hubbleovo napětí.
V nové studii vědci použili první úplné trojrozměrné simulace primordiálního plazmatu se zabudovanými magnetickými poli a sledovali tvorbu vodíku. Na základě historie tvorby vodíku zjištěné prostřednictvím těchto simulací se pak vypočítalo, jak by mělo vypadat kosmické mikrovlnné pozadí při existenci primordiálních magnetických polí. Tyto předpovědi pak autoři porovnali s pozorováními pozadí.
Kosmické mikrovlnné pozadí je na změněný průběh rekombinace mimořádně citlivé. Pokud by ho primordiální magnetická pole změnila způsobem, který by byl v rozporu s pozorováními, mohla by být tato myšlenka vyloučena. Namísto toho data ukázala, že hypotézu primordiálních magnetických polí se vyvrátit (falzifikovat) nepodařilo. Různé datové sady vedly k preferenci existence primordiálních polí ve výši 1,5 až 3 sigma (standardních odchylek); v současné metodologii se to nedá brát jako přesvědčivý důkaz, spíš náznak. Bude třeba dalšího zkoumání.
Jedamzik, K., Pogosian, L. & Abel, T. Hints of primordial magnetic fields at recombination and implications for the Hubble tension. Nat Astron (2025). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02737-x
Zdroj: Levon Pogosian, Karsten Jedamzik, Tom Abel: The Hubble tension: How magnetic fields could help solve one of the universe’s biggest mysteries, The Conversation / Phys.org, přeloženo / zkráceno
