Vaizdo kreditas: Hablas
Kalifornijos universiteto mokslininkai, dirbantys Los Alamoso nacionalinėje laboratorijoje, pasiūlė naują teoriją, kad paaiškintų milžiniškų energijos laukų judėjimą milžiniškose radijo galaktikose (GRG). Teorija galėtų būti visiškai naujo supratimo apie būdus, kuriais kosminiai spinduliai ir jų parašo radijo bangos sklinda ir keliauja per tarpgalaktinę erdvę.
Šį mėnesį publikuotame leidinyje „Astrophysical Journal Letters“ mokslininkai paaiškina, kaip magnetinio lauko sujungimas gali sukelti relativistinių elektronų pagreitį dideliuose tarpgalaktiniuose tūriuose. Tai yra, įkrautų dalelių judėjimas erdvėje, kurias iš pradžių energijuoja didžiulės juodosios skylės.
„Jei mūsų supratimas apie šį procesą yra teisingas, - sako Los Alamos astrofizikas Filipas Kronbergas, - tai gali būti paradigmos pokytis dabartiniame mąstyme apie GRG ir kosminių spindulių prigimtį“.
Tyrėjai vis dar nevisiškai supranta, kodėl įvyksta magnetinio lauko ryšys, tačiau tai daug kas žinoma: gilesnis mechanizmo supratimas galėtų būti svarbus pritaikymas čia, Žemėje, pavyzdžiui, branduolinės sintezės energijos reaktorių magnetinio uždarumo sistemos sukūrimas.
Jei Los Alamoso mokslininkų teorija yra teisinga, atradimas taip pat turi plačių astrofizinių pasekmių. Tai reiškia, kad magnetinio lauko sujungimas arba koks nors kitas labai efektyvus energijos iš lauko į dalelių konvertavimo procesas gali būti pagrindinis visų ekstragalaktinių radijo šaltinių šaltinis, taip pat galbūt ir paslaptingosios „Itin aukštos energijos kosminio spindulio dalelės“.
Milžiniškos radijo galaktikos yra didžiuliai dangaus objektai, kurie skleidžia radijo bangų ilgių ištisinį tęstinumą, kurį galima aptikti radijo teleskopais, tokiais kaip labai dideliame masyve Socorro, NM. Naudojant išsamius duomenis apie septynias didžiausias radijo galaktikas Visatoje, surinktus per pastaruosius du dešimtmečius, tyrėjai sugebėjo ištirti kosminių spindulių energijos laukus, kurie yra išsiųsti iš GRG centrų - kuriuose beveik neabejotinai yra supermasyvių juodųjų skylių - į išorę, net kelis milijonus šviesmečių, į tarpgalaktinę erdvę (1 šviesos metai = 5 900 000 000 000 mylių).
Tai, ką padarė „Los Alamos“ tyrėjai, padarė išvadą, kad didelis šių milžiniškų radijo galaktikų energijos kiekis, didelės jų išdėstytos magnetinio lauko struktūros, stiprių didelio masto smūgių nebuvimas ir labai mažas vidinis dujų tankis rodo tiesioginį ir efektyvų magnetinio lauko virsmą. dalelių energijai procese, kurį astrofizikai vadina magnetinio lauko vėl sujungimu. Magnetinio lauko grįžtamasis ryšys yra procesas, kai magnetinio lauko linijos jungiasi ir išnyksta, lauko energiją paverčiant dalelių energija. Ryšio palaikymas yra laikomas pagrindiniu saulės vainiklapio procesu, kuriame gaminami saulės spinduliai ir sintezės eksperimento įtaisuose, vadinamuose tokamakais. Tai taip pat vyksta saulės vėjo ir Žemės magnetinio lauko sąveikoje ir yra laikoma pagrindine magnetosferos audrų priežastimi.
Tyrimas nustatė, kad bent vienos iš šių milžiniškų radijo galaktikų, kurių, kaip manoma, centre yra juodoji skylė, kurios masė yra lygi 100 milijonų kartų didesnė už mūsų saulės, bendrosios energijos kiekis buvo išmatuotas 10 61 erge. Kiaušiniai yra energijos matas, kai vienas ergas yra energijos kiekis, kurio reikia norint pakelti vieną svorio gramą vieno centimetro atstumu. Šis 10 61 ergo energijos lygis yra kelis kartus didesnis nei termobranduolinė energija, kurią galėtų išlaisvinti visos galaktikos žvaigždės, ir tai tyrėjams įrodo, kad išmatuotos energijos šaltinis negalėjo būti tipiška saulės sintezė ar net supernovos.
Be didelio energijos kiekio, didelė, tvarkinga magnetinio lauko struktūra ir stipraus didelio masto sukrėtimų, tokių kaip tie, kurie gali kilti dėl supernovos sprogimo, nebuvimas mokslininkus privertė patikėti, kad magnetinio lauko sujungimo procesas yra darbe.
Be Kronbergo, teorija yra Los Alamos mokslininkų Stirlingo Colgate'o, Hui Li ir Quentino Duftono darbo rezultatas. Tyrimas buvo finansuotas iš Los Alamos laboratorijai skirtų tyrimų ir plėtros (LDRD) lėšų. LDRD finansuoja pagrindinius ir taikomuosius mokslinius tyrimus ir plėtrą, daugiausia dėmesio skirdama kūrybinėms koncepcijoms, pasirinktoms laboratorijos direktoriaus nuožiūra.
Los Alamoso nacionalinę laboratoriją valdo JAV energetikos departamento Nacionalinė branduolinio saugumo administracija (NNSA), ji bendradarbiauja su NNSA Sandijos ir Lawrence Livermore nacionalinėmis laboratorijomis, remdama NNSA jos misijoje.
„Los Alamos“ didina pasaulinį saugumą užtikrindamas saugumą ir pasitikėjimą JAV branduolinių medžiagų atsargomis, plėtodamas technologijas, skirtas sumažinti masinio naikinimo ginklų keliamą grėsmę, ir gerindamas šaltojo karo aplinkos ir branduolinių medžiagų palikimą. „Los Alamos“ galimybės padeda tautai spręsti energijos, aplinkos, infrastruktūros ir biologinio saugumo problemas.
Originalus šaltinis: „Los Alamos“ nacionalinės laboratorijos žinių leidinys
