I fisici hanno scoperto che i protoni viaggiano nello spazio come i surfisti sulle onde

Un nuovo esperimento di laboratorio suggerisce che i protoni possono guadagnare energia viaggiando lungo l’urto

onde nello spazio, come i surfisti sulle onde.Ma la velocità dei protoni non aumenta a causa delle onde dell'oceano, ma a causa delle onde d'urto nel plasma, una miscela di particelle caricate elettricamente. Tali onde d'urto sono disturbi simili a un boom sonico. Sono caratterizzati da un forte aumento di densità, temperatura e pressione.

Gli autori dello studio sono fiduciosi che l'esperimentoti aiuterà a capire meglio il comportamento di alcune delle particelle ad alta energia che permeano lo spazio. Si ritiene che le onde d'urto nello spazio mettano in moto particelle cariche. Ma non è ancora del tutto chiaro come ottengono l'energia.

In un esperimento che ne simulava alcunitipi di onde d'urto cosmiche, i protoni hanno raggiunto energie fino a 80.000 elettronvolt, riferiscono gli scienziati in un articolo per Nature Physics. Nello spazio, onde d'urto simili si verificano dove il deflusso di particelle cariche dal Sole incontra, ad esempio, il campo magnetico terrestre, e anche dove rallentano bruscamente quando si avvicinano al confine del sistema solare.

Gli scienziati hanno usato potenti laser perricreare la fisica di tali onde d'urto cosmiche su scala ridotta. Nell'esperimento, un raggio laser ha vaporizzato il bersaglio, inviando un'esplosione di plasma che si è precipitata in una nuvola di gas idrogeno. Come hanno mostrato le misurazioni, quando il plasma scorreva attraverso il gas, si formava un'onda d'urto e i protoni del gas venivano accelerati.

I fisici hanno previsto che i protoni possano essere acceleraticon l'aiuto di un processo che avviene in presenza di un campo magnetico. La particella viene spinta dal campo elettrico dell’onda d’urto e il campo magnetico la aiuta a “rimanere sulla rotta”. Se una particella sfugge all'onda d'urto, il campo magnetico ne devia la traiettoria per riportarla sull'onda. Di conseguenza, il protone può nuovamente muoversi lungo la sua superficie.

Gli scienziati hanno effettuato una simulazione al computer dell'esperimento. Il confronto tra i dati creati artificialmente e quelli reali suggerisce che i protoni si sono mossi precisamente lungo l'onda d'urto.

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