Споменаването на магнитни полета в космически мащаб все още вероятно ще срещне неудобно мълчание в някои астрономически кръгове - и след малко разбъркване на краката и прочистване на гърлото, дискусията ще бъде придвижена към по-безопасни теми. Те вероятно играят роля в еволюцията на галактиката, ако не и в образуването на галактика - и със сигурност са характеристика на междузвездната среда и междугалактичната среда.
Очаква се следващото поколение радио телескопи, като LOFAR (нискочестотен масив) и SKA (квадратен километров масив), ще позволят да се картират тези полета с безпрецедентни детайли - така че дори да се окаже, че космическите магнитни полета играят само тривиална роля в мащабната космология - поне си струва да погледнете.
На звездното ниво магнитните полета играят ключова роля в образуването на звезди, като позволяват на протостар да разтовари ъгловата инерция. По същество завъртането на протостар се забавя чрез магнитно влачене върху заобикалящия диск за натрупване - което позволява на протостар да поддържа чертеж в по-голяма маса, без да се върти един от друг.
На галактическо ниво акреционните дискове около звездни черни дупки създават струи, които инжектират горещ йонизиран материал в междузвездната среда - докато централните супермасивни черни дупки могат да създават струи, които инжектират такъв материал в междугалактичната среда.
В рамките на галактиките „семенните“ магнитни полета могат да възникнат от турбулентния поток от йонизиран материал, може би допълнително разбъркан от експлозии на свръхнови. В дисковите галактики такива семенни полета могат след това да бъдат усилени чрез динамо ефект, произтичащ от вкарването в ротационния поток на цялата галактика. Такива магнитни полета в галактически мащаб често се наблюдават като образуват спирални модели през дискова галактика, както и показват някаква вертикална структура в галактически ореол.
Подобни семенни полета могат да възникнат в междугалактичната среда или поне в интракластерната среда. Не е ясно дали големите празнини между галактическите клъстери ще съдържат достатъчна плътност на заредени частици, за да генерират значителни магнитни полета.
Семенните полета в интракластерната среда може да се усилват от степен на турбулентно течение, задвижвано от свръхмасивни струи на черната дупка, но при липса на повече данни можем да предположим, че такива полета може би са по-дифузни и неорганизирани от тези, наблюдавани в галактиките.
Силата на интракластерните магнитни полета е средно около 3 х 10-6 gauss (G), което не е много. Магнитните полета на Земята са средно около 0,5 G, а магнитът на хладилника е около 50 G. Въпреки това, тези интракластерни полета предлагат възможност за проследяване на минали взаимодействия между галактики или клъстери (например сблъсъци или сливания) - и може би да се определи каква роля играят магнитните полета в ранната Вселена, особено по отношение на образуването на първите звезди и галактики.
Магнитните полета могат да бъдат индиректно идентифицирани чрез различни явления:
• Оптичната светлина е частично поляризирана от наличието на прахови зърна, които се изтеглят в определена ориентация чрез магнитно поле и след това се пропускат само през определена равнина.
• В по-голям мащаб фарадеевото въртене влиза в игра, при което равнината на вече поляризирана светлина се завърта в присъствието на магнитно поле.
• Има и разделяне на Земан, където спектралните линии - които обикновено идентифицират присъствието на елементи като водород - могат да се разделят на светлина, преминала през магнитно поле.
Изследвания с широкоъгълно или небесно излъчване на източници на синхротронно излъчване (например пулсари и блазари) позволяват измерване на мрежа от точки на данни, която може да претърпи Фарадеево въртене в резултат на магнитни полета в междугалактичната или интракластерната скала. Предполага се, че високата разделителна способност, предлагана от SKA, ще даде възможност за наблюдение на магнитни полета в ранната Вселена обратно до червено изместване около z = 5, което ви дава представа за Вселената такава, каквато е била преди около 12 милиарда години.
Допълнителна информация: Бек, Р. Космическите магнитни полета: наблюдения и перспективи.
