Nowy eksperyment laboratoryjny sugeruje, że protony mogą zyskiwać energię, przechodząc przez szok
Autorzy badania są przekonani, że eksperymentpomoże ci lepiej zrozumieć zachowanie niektórych wysokoenergetycznych cząstek, które przenikają przestrzeń. Uważa się, że fale uderzeniowe w kosmosie wprawiają w ruch naładowane cząstki. Ale nadal nie jest do końca jasne, w jaki sposób czerpią energię.
W eksperymencie symulującym pewnew wyniku kosmicznych fal uderzeniowych protony osiągnęły energię do 80 000 elektronowoltów – podają naukowcy w artykule dla Nature Physics. W przestrzeni kosmicznej podobne fale uderzeniowe powstają tam, gdzie wypływ naładowanych cząstek ze Słońca spotyka się np. z polem magnetycznym Ziemi, a także tam, gdzie gwałtownie zwalniają w miarę zbliżania się do krawędzi Układu Słonecznego.
Naukowcy wykorzystali potężne lasery do:odtworzyć fizykę takich kosmicznych fal uderzeniowych na mniejszą skalę. W eksperymencie wiązka lasera odparowała cel, wysyłając eksplozję plazmy, która wpadła w chmurę gazowego wodoru. Jak wykazały pomiary, gdy plazma przepłynęła przez gaz, utworzyła się fala uderzeniowa i protony z gazu uległy przyspieszeniu.
Fizycy przewidzieli, że protony można przyspieszaćza pomocą procesu zachodzącego w obecności pola magnetycznego. Cząsteczka jest popychana przez pole elektryczne fali uderzeniowej, a pole magnetyczne pomaga jej „utrzymać się na kursie”. Jeśli cząstka ucieknie przed falą uderzeniową, pole magnetyczne zmienia jej trajektorię, aby powrócić do fali. W rezultacie proton może ponownie poruszać się po swojej powierzchni.
Naukowcy przeprowadzili symulację komputerową eksperymentu. Porównanie danych sztucznie wytworzonych i rzeczywistych sugeruje, że protony poruszały się dokładnie wzdłuż fali uderzeniowej.
Czytać Dalej
Pojawił się superkondensator wielkości pyłku: jest 3 tys. razy mniejszy od swoich odpowiedników
Tyrannosaurus Rex miał w zębach czujniki neuronowe do rozpoznawania zdobyczy
Ujawniono odwieczną tajemnicę źródła promieni kosmicznych w Drodze Mlecznej