Хотя в целом Вселенная электрически нейтральна, атомы межзвёздного газа и пыли могут ионизироваться, разделяясь на положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны. Разгоняясь с ускорением, эти заряженные частицы создают магнитные поля. Один из самых распространённых источников магнитных полей на крупных масштабах – столкновения частиц межзвёздной плазмы.
Но существуют ли магнитные поля на более крупных масштабах? Самой крупной структурой во Вселенной считается космическая паутина – нити из тёмной материи в межгалактическом пространстве и образуемая ими структура. Вдоль этих нитей также концентрируется обычное (барионное) вещество. Существование космической паутины было предсказано теоретически, и она позже наблюдалась — по крайней мере, в двух случаях.
Также теория говорила о том, что это скопление материи может оказаться ионизированным, но до текущего момента обнаружить её магнитное поле не удавалось.
Напрямую засечь наличие магнитного поля у какой-либо структуры, удалённой на миллиарды световых лет, нереально. Мы можем наблюдать лишь за тем, как это поле воздействует на заряженные частицы. Оно ускоряет их, и те в свою очередь испускают радиоволны. Размечая распределение этих сигналов, астрономы могут размечать, например, галактические магнитные поля. Однако нити космической паутины слишком разреженные, поэтому испускаемое ими излучение слишком тусклое и забивается более яркими источниками.
Три карты космической паутины – распределение газа, радиосигналов и магнитных полей – плюс композитное изображение
Чтобы распознать слабые сигналы среди остальных, исследователи выделили поляризованный радиосигнал от материи, составляющей космическую паутину. Поскольку поляризация сигнала связана с ориентацией нити, учёные смогли выделить этот сигнал на фоне остальных. Для этого они использовали данные, собранные несколькими проектами: Global Magneto-Ionic Medium Survey, Planck Legacy Archive, Owens Valley Long Wavelength Array и Murchison Widefield Array.
Полученный результат не только подтверждает наличие магнитных полей у нитей космической паутины, но и становится свидетельством в пользу наличия ударных волн, порождённых столкновениями нитей между собой. Подобные волны возникали в компьютерных симуляциях, однако реальные свидетельства их существования были получены впервые.
