اكتشف الفيزيائيون أن البروتونات تسافر عبر الفضاء مثل راكبي الأمواج على الأمواج

تشير تجربة معملية جديدة إلى أن البروتونات يمكنها اكتساب الطاقة عن طريق السفر عبر الصدمة

موجات في الفضاء، مثل راكبي الأمواج على الأمواج.لكن سرعة البروتونات لا تزداد بسبب أمواج المحيط، بل بسبب موجات الصدمة في البلازما، وهي خليط من الجسيمات المشحونة كهربائيا. تعتبر موجات الصدمة هذه عبارة عن اضطرابات تشبه الطفرة الصوتية. وتتميز بزيادة حادة في الكثافة ودرجة الحرارة والضغط.

مؤلفو الدراسة واثقون من أن التجربةسيساعدك على فهم سلوك بعض الجسيمات عالية الطاقة التي تتخلل الفضاء بشكل أفضل. يُعتقد أن موجات الصدمة في الفضاء تطلق الجسيمات المشحونة. لكن لا يزال من غير الواضح تمامًا كيف يحصلون على الطاقة.

وفي تجربة تحاكي معينةأنواع موجات الصدمة الكونية، وصلت طاقات البروتونات إلى 80 ألف إلكترون فولت، حسبما أفاد العلماء في مقال لمجلة Nature Physics. في الفضاء، تحدث موجات صدمية مماثلة عندما يلتقي تدفق الجسيمات المشحونة من الشمس، على سبيل المثال، مع المجال المغناطيسي للأرض، وأيضًا حيث تتباطأ بشكل حاد عندما تقترب من حافة النظام الشمسي.

استخدم العلماء أشعة الليزر القويةلإعادة إنشاء فيزياء موجات الصدمة الكونية هذه على نطاق أصغر. في التجربة ، أدى شعاع الليزر إلى تبخير الهدف ، وإرسال انفجار بلازما اندفع إلى سحابة من غاز الهيدروجين. كما أظهرت القياسات ، عندما تتدفق البلازما عبر الغاز ، تشكلت موجة صدمة وتسارعت البروتونات من الغاز.

توقع الفيزيائيون إمكانية تسريع البروتوناتبمساعدة عملية تحدث في وجود مجال مغناطيسي. يتم دفع الجسيم بواسطة المجال الكهربائي لموجة الصدمة، ويساعده المجال المغناطيسي على "البقاء في المسار الصحيح". إذا أفلت جسيم من موجة الصدمة، فإن المجال المغناطيسي يحرف مساره لإعادته إلى الموجة. ونتيجة لذلك، يمكن للبروتون التحرك مرة أخرى على طول سطحه.

أجرى العلماء محاكاة حاسوبية للتجربة. تشير المقارنة بين البيانات المصطنعة والواقعية إلى أن البروتونات تحركت بدقة على طول موجة الصدمة.

ليقرأ بالإضافة إلى ذلك

ظهر مكثف فائق بحجم ذرة غبار: أصغر بثلاثة آلاف مرة من نظائرها

كان لدى Tyrannosaurus Rex أجهزة استشعار عصبية في أسنانه للتعرف على الفريسة

كشف اللغز القديم لمصدر الأشعة الكونية في مجرة ​​درب التبانة