NASA-ს Juno-მ კოსმოსური სხივების წარმოშობის შესახებ მაღალი ენერგიის ნაწილაკების კვალი აღმოაჩინა

იუპიტერის წინარე დარტყმითი ტალღა ნაწილაკებს სინათლის სიჩქარემდე აჩქარებს, რაც კოსმოსური სხივების წარმოშობის შესახებ მინიშნებებს იძლევა

NASA-ს Juno კოსმოსურმა ხომალდმა დააფიქსირა ელექტრონების სინათლის სიჩქარემდე აჩქარების პირდაპირი მტკიცებულება იუპიტერის დარტყმითი ტალღის ზემოთ მდებარე ტურბულენტურ რეგიონში, რაც ავლენს მექანიზმს, რომელსაც შეუძლია ახსნას, თუ როგორ წარმოიქმნება კოსმოსური სხივები მთელ სამყაროში. ოთხშაბათს ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებული შედეგები აჩვენებს, რომ აჩქარება ხდება არა თავად დარტყმითი ტალღის საზღვარზე, არამედ წინარე დარტყმით ტალღაში — ქაოტურ ზონაში, სადაც მაგნიტური პირობები ნაწილაკებს ექსტრემალურ სიჩქარემდე ენერგიით მუხტავს.nasa

დედამიწის ამჩქარებლის მასშტაბური ვერსია

კვლევა, რომელსაც ჯონს ჰოპკინსის გამოყენებითი ფიზიკის ლაბორატორიის ბენ კ. სმიტი ხელმძღვანელობდა, ეფუძნება ადრინდელ ნაშრომებს, რომლებიც აჩვენებს, რომ დედამიწის წინარე დარტყმით ტალღას შეუძლია რელატივისტური ელექტრონების წარმოება. NASA-ს THEMIS-ის მსგავსმა მისიებმა მანამდე დააფიქსირეს გასაკვირად მაღალი ენერგიის ელექტრონები დედამიწის მაგნიტოსფეროს ზემოთ, რომლებიც წარმოიქმნება ასტროფიზიკურ დარტყმით ტალღებში გავრცელებული წინარე დარტყმითი ტალღების დარღვევებით. იუპიტერზე დაკვირვებები ადასტურებს, რომ იგივე ფიზიკა მოქმედებს გაზის გიგანტზეც, თუმცა ბევრად უფრო ინტენსიურად.aps

იუპიტერის დარტყმითი ტალღა დედამიწისაზე გაცილებით დიდია და წინარე დარტყმითი ტალღაც შესაბამისად მასშტაბურია. Juno-მ გაზომა ელექტრონები, რომლებიც აღწევდნენ მინიმუმ 1 MeV ენერგიას — რაც აღემატება დედამიწაზე დაკვირვებულს — აჩქარება კი პროპორციულია პლანეტის დარტყმითი ტალღის ზომისა. Nature-ში გამოქვეყნებულმა თანმხლებმა სტატიამ აღნიშნა, რომ პლანეტარული მასშტაბით, წინარე დარტყმითი ტალღის რეგიონის ზომა კორელაციაშია დარტყმითი ტალღის ზომასთან.nasa

პლანეტებიდან ზეახალ ვარსკვლავებამდე

მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ეს მასშტაბური კავშირი მზის სისტემის მიღმაც ვრცელდება. დარტყმითი ტალღის ზომასა და ნაწილაკების მაქსიმალურ ენერგიას შორის იგივე პროპორციული კავშირი შეესაბამება გალაქტიკის მასშტაბით ზეახალი ვარსკვლავების ნარჩენების მიერ წარმოქმნილ კოსმოსურ სხივებზე დაკვირვებებს, სადაც კიდევ უფრო დიდი მაგნიტური გარემო კიდევ უფრო სწრაფ ნაწილაკებს ქმნის. ეს მიუთითებს უნივერსალურ ფიზიკურ კანონზე, რომელიც მართავს ნაწილაკების აჩქარებას დარტყმით ტალღებში — გარემოებებში, რომლებიც მასშტაბით თითქმის ათი რიგით განსხვავდება.nasa

„ეს ნაშრომი მიანიშნებს იმაზე, რომ ნაწილაკების მაქსიმალური ენერგიები დარტყმით ტალღებში შესაძლოა განისაზღვროს არა თავად დარტყმითი ტალღის ფრონტით, არამედ წინარე დარტყმითი ტალღით“, — აღნიშნავენ მკვლევარები.springernature

აღმოჩენა ახლებურად წარმოაჩენს მეცნიერთა შეხედულებას კოსმოსური სხივების წარმოშობის შესახებ, კითხვა, რომელიც მათი პირველი აღმოჩენიდან ას წელზე მეტია არსებობს. ჩვენს მზის სისტემაში დაკვირვებადი პროცესების გალაქტიკურ მასშტაბებთან დაკავშირებით, Juno-ს მონაცემები იძლევა შესამოწმებელ ჩარჩოს ბუნების ყველაზე ძლიერი ნაწილაკების ამჩქარებლების გასაგებად.nature