Obrazový kredit: Hubble
Vedci z Kalifornie, ktorí pracujú v Národnom laboratóriu v Los Alamos, navrhli novú teóriu na vysvetlenie pohybu obrovských energetických polí v obrovských rádiových galaxiách (GRG). Teória by mohla byť základom pre úplne nové pochopenie spôsobov, akými kozmické lúče - a ich rádiové vlny s podpisom - šíria a putujú intergalaktickým priestorom.
V novinách uverejnenom tento mesiac v The Astrophysical Journal Letters vedci vysvetľujú, ako môže byť opätovné pripojenie magnetického poľa zodpovedné za zrýchlenie relativistických elektrónov vo veľkých medzigalaktických objemoch. To znamená pohyb nabitých častíc v priestore, ktoré sú pôvodne poháňané masívnymi čiernymi dierami.
„Ak je naše chápanie tohto procesu správne,“ hovorí astrofyzik Los Alamos Philipp Kronberg, „mohlo by to byť posunom paradigmy v súčasnom premýšľaní o povahe GRG a kozmického žiarenia.“
Vedci stále úplne nechápu, prečo dochádza k opätovnému prepojeniu magnetického poľa, ale to je známe: hlbšie pochopenie mechanizmu by mohlo mať na Zemi dôležité aplikácie, ako je napríklad vytvorenie systému magnetického obmedzenia reaktorov jadrovej syntézy.
Ak je teória vedcov z Los Alamos správna, objav má tiež rozsiahle astrofyzikálne následky. Znamená to, že opätovné pripojenie magnetického poľa alebo nejaký iný vysoko efektívny proces premeny energie z poľa na častice by mohol byť hlavným zdrojom všetkých extragalaktických rádiových zdrojov a možno aj záhadných „častíc vysoko kozmického kozmického žiarenia“.
Obrie rádiové galaxie sú obrovské nebeské objekty, ktoré emitujú kontinuum rádiových vlnových dĺžok detegovaných pomocou rádiových ďalekohľadov, ako sú telesá na Very Large Array v Socorro, NM. Komplexné údaje o siedmich najväčších rádiových galaxiách vo vesmíre zhromaždených za posledné dve desaťročia vedci dokázali študovať energetické polia kozmického žiarenia, ktoré sú vylúčené z centier GRG - ktoré sú takmer isté, že obsahujú supermasívne čierne diery - smerom von až o niekoľko miliónov svetelných rokov do intergalaktického priestoru (1 svetelný rok = 5,900 000 000 000 míľ).
Vedci z Los Alamos dospeli k záveru, že vysoký energetický obsah týchto obrovských rádiových galaxií, ich veľké usporiadané štruktúry magnetického poľa, neprítomnosť silných šokov vo veľkom meradle a veľmi nízka hustota vnútorných plynov poukazujú na priamu a účinnú konverziu magnetického poľa. na energiu častíc v procese, ktorý astrofyzici nazývajú opätovným pripojením magnetického poľa. Opätovné pripojenie magnetického poľa je proces, pri ktorom sa spájajú a miznú línie magnetického poľa a premieňajú energiu poľa na energiu častíc. Opätovné pripojenie sa považuje za kľúčový proces slnečnej koróny na výrobu slnečných erupcií a vo fúznych experimentálnych zariadeniach nazývaných tokamaky. Vyskytuje sa tiež v interakcii medzi slnečným vetrom a zemským magnetickým poľom a považuje sa za hlavnú príčinu magnetosférických búrok.
Výskum zistil, že meranie celkového energetického obsahu aspoň jednej z týchto obrovských rádiových galaxií, o ktorých sa predpokladá, že má v strede čiernu dieru s hmotnosťou rovnajúcou sa 100 miliónom krát hmotnosti nášho slnka, bolo 10 61 erg. Ergy sú mierou energie, kde jeden erg je množstvo energie potrebné na zdvihnutie jedného gramu hmotnosti na jeden centimeter. Táto úroveň energie 10 61 erg je niekoľkokrát vyššia ako termonukleárna energia, ktorú by mohli uvoľniť všetky hviezdy v galaxii, čo výskumníkom poskytuje podstatný dôkaz, že zdrojom meranej energie nemôže byť typická slnečná fúzia alebo dokonca supernovae.
Vedci vedci k presvedčeniu, že proces opätovného prepojenia magnetického poľa okrem vysokého energetického obsahu, veľká usporiadaná štruktúra magnetického poľa a absencia silných rozsiahlych otrasov - ako sú tie, ktoré by mohli byť prítomné pri výbuchu supernovy - je v práci.
Okrem Kronberga je táto teória výsledkom práce vedcov Los Alamos Stirling Colgate, Hui Li a Quentin Dufton. Výskum bol financovaný z financovania výskumu a vývoja zameraného na laboratórium Los Alamos (LDRD). LDRD financuje základný a aplikovaný výskum a vývoj so zameraním na tvorivé koncepty vybrané na základe rozhodnutia riaditeľa laboratória.
Národné laboratórium Los Alamos je prevádzkované Kalifornskou univerzitou pre Národnú správu jadrovej bezpečnosti (NNSA) amerického ministerstva energetiky a spolupracuje s národnými laboratóriami NNSA v Sandii a Lawrence Livermore na podpore NNSA v jej poslaní.
Los Alamos zvyšuje globálnu bezpečnosť zabezpečením bezpečnosti a dôvery v jadrovú zásobu USA, vývojom technológií na zníženie hrozieb vyplývajúcich zo zbraní hromadného ničenia a zlepšením dedičstva studenej vojny v oblasti životného prostredia a jadrových materiálov. Schopnosti spoločnosti Los Alamos pomáhajú národu riešiť problémy s energiou, životným prostredím, infraštruktúrou a biologickou bezpečnosťou.
Pôvodný zdroj: Los Alamos National Laboratory News Release
