Unser Universum wird auf allen Größenstufen von Magnetfeldern durchzogen. Besonders die Erklärung des Ursprungs der Magnetfelder, die eine ganze Galaxie oder Galaxienhaufen durchdringen, bereitet den Astronomen Schwierigkeiten. Eine Simulationsrechnung zweier Physiker zeigt jetzt, dass die beim Urknall freigesetzte Energie ausreichte, um die damals entstandenen Magnetfelder bis heute “überleben” zu lassen. Robi Banerjee von der McMaster-Universität im kanadischen Hamilton und Karsten Jedamzik von der Universität Montpellier II in Frankreich stellen ihre Theorie in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (91, 251301) vor.
Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass die heute beobachteten Magnetfelder bereits kurz nach dem Urknall entstanden. Doch bisherige Rechnungen hatten ergeben, dass diese Felder ohne weiteres Zutun bis heute zerfallen sein müssten. Um ihren Erhalt zu erklären, wurde die Existenz eines “Dynamoprozesses” postuliert, der die Felder immer wieder verstärkte.
Banerjee und Jedamzik verwendeten in ihrer Rechnung nichtlineare Gleichungen statt der bisher benutzen linearen Näherungsgleichungen. Dies machte die Computersimulation zwar wesentlich zeitaufwändiger, dafür aber realistischer als die bisherigen Rechnungen.
Die beiden Forscher fanden, dass die Sekundenbruchteile nach dem Urknall freigesetzte Energie ausreichte, um die Magnetfelder zu erzeugen und sie bis heute ohne irgendeinen Verstärkungsmechanismus zu erhalten. Die Stärke der Magnetfelder hat seitdem um den Faktor eine Billion abgenommen. Das ist viel weniger als viele Astronomen bisher angenommen hatten.
Die Energie wurde bei den Phasenübergängen freigesetzt, die Sekundenbruchteile nach dem Urknall die vier fundamentalen Naturkräfte aus einer Urkraft “herausbrachen”. Die Physik geht nämlich davon aus, dass alle physikalischen Kräfte kurz nach dem Urknall noch “vereinheitlicht” waren. Erst die Abkühlung des Universums verursachte eine Symmetriebrechung, die die Urkraft dazu zwang, sich in die Einzelkräfte aufzuspalten.
Axel Tillemans
