Woher stammen die Magnetfelder, die den leeren Raum zwischen den Galaxien durchziehen?
Wir wissen es nicht! Die Frage ist eines der offenen Rätsel der modernen Kosmologie. Zwar können wir erklären, wie Magnetfelder in Sternen oder Planeten entstehen. Aber woher die Felder im Nichts zwischen den Galaxien kommen, ist noch unklar.
Klar ist: im Vergleich zu alltäglichen Magnetfeldern sind diese Felder sehr, sehr schwach. Während ein Kühlschrankmagnet deine Einkaufsliste festhält, könnte ein intergalaktisches Magnetfeld nicht einmal ein Staubkorn anheben. Ihre typische Größenordnung liegt bei einem Billiardstel der Stärke des Magnetfelds der Erde.
Aber sie sind da. Selbst in den tiefsten Voids des Universums scheint ein Feld von mindestens 10^-16 Gauß zu existieren.
Wieso? Darüber gibt es zwei Theorien. Zum einen könnten die Magnetfelder aus den Geburtssekunden des Universums stammen. Kurz nach dem Urknall, als sich die Naturkräfte voneinander trennten, könnten Turbulenzen im Ur-Plasma winzige »Saat-Magnetfelder« erzeugt haben. Während der schnellen Ausdehnung des Raums danach wurden diese Fluktuationen dann so weit auseinander gezogen, dass sie heute großräumige Strukturen bilden. Die Theorie erklärt, wieso selbst in den fast materiefreien Voids Magnetfelder vorhanden sind.
Die zweite Theorie geht davon aus, dass das Universum durch die darin entstehenden Galaxien magnetisiert wurde. Schon in den ersten Sternen und Staubwolken entstanden durch Temperatur- und Druckunterschiede elektrische Ströme, die schwache Felder erzeugten. Wenn die Sterne später als Supernovae explodierten, rissen sie das magnetisierte Gas mit und pusteten es weit in den Raum hinaus. Aber was war dann mit den Voids?
Egal, wie die ersten Saatfelder entstanden, waren sie mit 10^-20 Gauß zunächst noch viel schwächer als heute. Erst die großräumigen Strömungen und Turbulenzen entlang der Filamente, die die Voids umgeben, wirkten wie ein Dynamo, der die Magnetfeldlinien gestreckt und über Milliarden Jahre hinweg intensiviert hat.
Ohne die Saatfelder wäre das Universum heute ein strukturloser Ort. Die Magnetfelder bilden das Bindegewebe, in dem sich die Galaxien so entwickelt haben, wie wir sie heute beobachten. Die Physik und Chemie innerhalb der Galaxien wäre eine deutlich andere. Ohne sie gäbe es wahrscheinlich auch kein Leben. Das Universum hätte viel früher all seinen Brennstoff verbraucht, weil es nur extrem massereiche und damit kurzlebige Sterne produziert hätte. Für die langsame Entwicklung von Leben ist hingegen eine kontrollierte Sternentstehung nötig, wie sie u.a. von Magnetfeldern organisiert wird.