Команда учёных из разных стран раскрыла тайну одного из сильнейших природных ускорителей частиц

15.01.2025 Прокомментировать Просмотры: 46

Серии ударных волн на юго-востоке (нижний левый угол) и северо-западе (верхний правый угол). Изображение получено с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». На фотографии показан объект Herbig-Haro 211. Объекты Herbig-Haro образуются, когда звёздные ветра или газовые выбросы из молодых звёзд создают ударные волны. Источник: ESA / Webb, NASA, CSA, Tom Ray (Dublin)

Международная команда исследователей добилась значительного успеха в изучении принципов действия бесстолкновительных ударных волн, которые являются одними из наиболее мощных природных ускорителей частиц в космосе. Результаты данной работы, обнародованные в издании Nature Communications, помогают приоткрыть завесу тайны происхождения космических лучей.

Исследователи объединили данные спутниковых миссий NASA MMS и THEMIS / ARTEMIS с последними теоретическими разработками.

17 декабря 2017 года ученые зафиксировали уникальное явление в области земного форшока — места, где солнечный ветер претерпевает изменения из-за столкновения с земной ударной волной. В этой зоне электроны достигли рекордной энергии, превышающей 500 кэВ, что в 500 раз выше их обычной энергии в данном регионе.

Работа показала, что такие высокоэнергетические электроны формируются через совокупное действие различных механизмов ускорения, включая взаимодействие с плазменными волнами, переходными структурами форшоковой области и головной ударной волной Земли.

Международная группа учёных объяснила природу одного из самых мощных природных ускорителей частиц — Измерения MMS, демонстрирующие отсутствие высокоэнергетических электронов (100-500 кэВ). B: Измерения MMS в момент события с энергичными электронами. Ось X показывает время, ось Y — соотношение между фоновым потоком и фактическими данными наблюдений. Значение 1 на левом графике указывает на отсутствие энергичных частиц, в то время как правый график демонстрирует десятикратное увеличение энергичных электронов. Источник: Dr. Savvas Raptis and Dr. Ahmad Lalti

«Мы сосредотачиваемся либо на маломасштабных взаимодействиях между волнами и частицами, либо на крупномасштабных характеристиках, таких как влияние солнечного ветра. Однако в данном исследовании мы наглядно продемонстрировали, как совокупное действие явлений на разных масштабах ускоряет частицы в космосе», — объясняет доктор Раптис, руководитель исследования.

Соавтор доктор Лалти добавляет: «Плазменная среда около Земли представляет собой естественную лабораторию для изучения Вселенной. Обнаруженные нами фундаментальные процессы не ограничены Солнечной системой и, скорее всего, происходят во всей Вселенной, включая другие звёздные системы, остатки сверхновых и активные ядра галактик».

Это исследование не только углубляет понимание механизмов образования космических лучей, но и демонстрирует, как явления внутри Солнечной системы могут способствовать пониманию астрофизических процессов в масштабе всей Вселенной.

Источник: iXBT

Comments - Cackle

Похожие статьи