Tajemnice kosmicznych fal uderzeniowych - kluczowe procesy przyspieszania cząstek w przestrzeni

Image

Źródło: ESA

Międzynarodowy zespół naukowców dokonał przełomowego odkrycia w badaniach nad falami uderzeniowymi w przestrzeni kosmicznej. Okazuje się, że te potężne akceleratory cząstek odgrywają kluczową rolę w tworzeniu promieni kosmicznych - cząstek o niezwykle wysokiej energii, które pokonują ogromne odległości w kosmosie.

 

 

Kluczowym aspektem badań było rozwiązanie problemu tzw. "wstrzykiwania" elektronów - procesu, w wyniku którego cząstki uzyskują energię początkową, aby dalej przyspieszać i osiągać ekstremalne prędkości. Dotychczas nie było jasne, w jaki sposób elektrony to robią.

 

Obserwacje wykazały, że w strefie frontu przedwstrząsowego Ziemi, gdzie wiatr słoneczny oddziałuje z magnetosferą planety, elektrony osiągnęły rekordowo wysoki poziom energii przekraczający 500 keV. Zazwyczaj ich energia wynosi około 1 keV. Naukowcy odkryli, że taką energię uzyskuje się poprzez oddziaływanie elektronów z falami plazmowymi i falą uderzeniową Ziemi.

 

Zdaniem naukowców, ich prace podkreślają, że jedynie połączenie różnych procesów pozwala na skuteczne przyspieszanie cząstek. Mechanizmy te mogą mieć charakter uniwersalny i występować nie tylko w Układzie Słonecznym, ale także w odległych obiektach astrofizycznych, takich jak pozostałości po supernowych, aktywne jądra galaktyczne czy młode układy gwiazd.

 

Według jednego z autorów pracy, dr Ahmada Laltiego z Uniwersytetu Northumbria, nasze bliskie Ziemi środowisko plazmowe jest wyjątkowym laboratorium do badania procesów zachodzących w całym Wszechświecie.

 

Udało się zrozumieć, w jaki sposób podstawowe procesy, takie jak interakcje falowo-cząsteczkowe, łączą się, przyspieszając elektrony do relatywistycznych energii. Mechanizmy te są uniwersalne i pomogą lepiej zrozumieć, w jaki sposób cząstki docierają do energii kosmicznej na odległości tysięcy lat świetlnych.

 

Odkrycie to ma kluczowe znaczenie dla naszego zrozumienia procesów zachodzących w kosmosie. Lepsze poznanie mechanizmów przyspieszania cząstek może pomóc w wyjaśnieniu wielu tajemnic Wszechświata, od powstawania promieni kosmicznych po dynamikę odległych obiektów astrofizycznych.

 

0
Brak ocen