פיזיקאים הבינו שפרוטונים נוסעים בחלל כמו גולשים על גלים

ניסוי מעבדה חדש מציע כי פרוטונים יכולים לצבור אנרגיה על ידי תנועה לאורך הלם

גלים בחלל, כמו גולשים על הגלים.אבל מהירות הפרוטונים עולה לא בגלל גלי האוקיינוס, אלא בגלל גלי הלם בפלזמה, תערובת של חלקיקים טעונים חשמלית. גלי הלם כאלה הם הפרעות הדומות לבום קולי. הם מאופיינים בעלייה חדה בצפיפות, בטמפרטורה ובלחץ.

כותבי המחקר בטוחים כי הניסוייעזור לך להבין טוב יותר את התנהגותם של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה החודרים לחלל. על פי ההערכות, גלי הלם בחלל מפעילים חלקיקים טעונים. אבל עדיין לא לגמרי ברור כיצד הם מקבלים אנרגיה.

בניסוי שדימה ודאיסוגים של גלי הלם קוסמיים, פרוטונים הגיעו לאנרגיות של עד 80,000 וולט אלקטרונים, כך מדווחים מדענים במאמר עבור Nature Physics. בחלל מתרחשים גלי הלם דומים במקום שבו יציאת חלקיקים טעונים מהשמש פוגשת, למשל, את השדה המגנטי של כדור הארץ, וגם במקום בו הם מאטים בחדות כשהם מתקרבים לקצה מערכת השמש.

מדענים השתמשו בלייזר רב עוצמהלשחזר את הפיזיקה של גלי הלם קוסמיים כאלה בקנה מידה קטן יותר. בניסוי אידדה קרן לייזר את המטרה, ושלחה פיצוץ פלזמה שזרק לענן של גז מימן. כפי שהראו המדידות, כאשר הפלזמה זרמה דרך הגז, נוצר גל הלם והפרוטונים מהגז מואצים.

פיזיקאים חזו שניתן להאיץ פרוטוניםבעזרת תהליך המתרחש בנוכחות שדה מגנטי. החלקיק נדחף על ידי השדה החשמלי של גל ההלם, והשדה המגנטי עוזר לו "להישאר במסלול". אם חלקיק בורח מגל ההלם, השדה המגנטי מסובב את מסלולו כדי להחזיר אותו לגל. כתוצאה מכך, הפרוטון יכול שוב לנוע לאורך פני השטח שלו.

מדענים ביצעו הדמיה ממוחשבת של הניסוי. השוואה בין נתונים שנוצרו באופן מלאכותי ואמיתי מצביעה על כך שהפרוטונים נעו בדיוק לאורך גל ההלם.

לקרוא נוסף

קבל -על בגודל של כתם אבק הופיע: הוא קטן פי 3 אלף מהאנלוגים שלו

לטירנוזאורוס רקס היו חיישנים עצביים בשיניו לזהות טרף

התעלומה הישנה של מקור הקרניים הקוסמיות בשביל החלב נחשפה