Kép jóváírása: Hubble
A kaliforniai egyetemi tudósok, akik a Los Alamos Nemzeti Laboratóriumban dolgoznak, új elméletet javasoltak, hogy megmagyarázzák a hatalmas energiamezők mozgását az óriás rádiós galaxisokban (GRG). Az elmélet alapul szolgálhat a kozmikus sugarak - és aláírási rádióhullámuk - terjedésének és a galaktikus közötti térben történő áthaladásának teljesen új megértéséhez.
Az Astrophysical Journal Letters ebben a hónapban közzétett tanulmányában a tudósok elmagyarázzák, hogy a mágneses mező újracsatlakozása okozhatja a relativista elektronok gyorsulását nagy intergalaktikus térfogaton belül. Vagyis a töltött részecskék mozgása az űrben, amelyeket eredetileg hatalmas fekete lyukak táplálnak.
"Ha helyesen értjük ezt a folyamatot" - mondja Los Alamos asztrofizikus Philipp Kronberg -, ez paradigmaváltás lehet a GRG-k és a kozmikus sugarak természetével kapcsolatos jelenlegi gondolkodásmódban. "
A kutatók még mindig nem értik teljesen a mágneses tér újrakapcsolódásának okát, de ez sok mindenről ismert: a mechanizmus mélyebb megértése fontos alkalmazások lehet a Földön, például a fúziós energiareaktorok mágneses záródási rendszerének létrehozása.
Ha a Los Alamos tudósok elmélete helyes, akkor a felfedezésnek széles körű asztrofizikai következményei is vannak. Ez azt sugallja, hogy a mágneses tér újracsatlakoztatása vagy más rendkívül hatékony, a részecskékből az energiaátalakítás folyamata az összes extragalaktikus rádióforrás fő forrása lehet, és valószínűleg a titokzatos „ultra nagy energiájú kozmikus sugár részecskék” is.
Az óriás rádiós galaxisok hatalmas égi tárgyak, amelyek rádióteleszkópokkal detektálható folyamatos rádióhullámhosszokat bocsátanak ki, mint például az NM-ben, Socorro-ban, a Nagyon Nagy Array-ben található átfogó adatok felhasználásával. A kutatók képesek voltak tanulmányozni azokat a kozmikus sugárzás energiamezőket, amelyeket a GRG-központokból kiutasítanak - amelyek szinte biztosan tartalmaznak szupermasszív fekete lyukakat -, akár néhány millió fényévből kifelé, az intergalaktikus űrbe (1 fényév = 5 900 000 000 000 mérföld).
A Los Alamos kutatói arra a következtetésre jutottak, hogy ezen óriási rádiós galaxisok magas energiatartalma, nagy megrendezett mágneses mező szerkezete, erős nagyméretű ütések hiánya és nagyon alacsony belső gázsűrűség a mágneses mező közvetlen és hatékony átalakulására utalnak. a részecskék energiájához egy olyan folyamatban, amelyet az asztrofizikusok mágneses tér újracsatlakozásnak hívnak. A mágneses tér újbóli összekapcsolása egy folyamat, amelynek során a mágneses mező vonalai összekapcsolódnak és eltűnnek, és a mező energiáját részecske-energiává alakítják. Az újracsatlakozást kulcsfontosságú folyamatnak tekintik a nap koronájában a napsugárzó fáklyák előállítása során és a tokamaknak nevezett fúziós kísérleti eszközökben. Ez a napszél és a Föld mágneses tere közötti kölcsönhatásban is előfordul, és a magnetoszférikus viharok fő okainak tekintik.
A kutatás megállapította, hogy ezen óriás rádiógalaktímok közül legalább egy - amelynek középpontjában állítólag középen egy fekete lyuk található, amelynek tömegének 100 millió szorzata van a napunk tömegével - az összes energiatartalom mérése 10 61 erg volt. Az ergek az energia mértéke, ahol az erg az az energiamennyiség, amely egy súly grammjának egy centiméter távolságához való emeléséhez szükséges. Ez a 10 61 erg energiaszint többszöröse annak a termo-nukleáris energiának, amelyet egy galaxisban minden csillag felszabadíthat, és ez bizonyítja a kutatók számára, hogy a mért energia forrása nem lehet tipikus napenergia-fúzió vagy akár szupernóva.
A nagy energiatartalom mellett a mágneses mező nagy, rendezett felépítése és az erős nagyméretű ütések hiánya - mint amilyenek lehetnek a szupernóva robbanás esetén - arra késztette a tudósokat, hogy a mágneses mező újracsatlakozásának folyamata dolgozik.
Kronberg mellett az elmélet a Los Alamos tudósok, Stirling Colgate, Hui Li és Quentin Dufton munkájának eredménye. A kutatást Los Alamos laboratóriumi irányítású kutatás és fejlesztés (LDRD) finanszírozásával finanszírozták. Az LDRD alap- és alkalmazott kutatást és fejlesztést támogat a kreatív koncepciókra összpontosítva, amelyeket a laboratóriumi igazgató választása szerint választott ki.
A Los Alamos Nemzeti Laboratóriumot a Kaliforniai Egyetem az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Nukleáris Biztonsági Igazgatósága (NNSA) üzemelteti, és az NNSA Sandia és Lawrence Livermore nemzeti laboratóriumaival együttműködve támogatja az NNSA küldetését.
Los Alamos fokozza a globális biztonságot azáltal, hogy biztosítja az Egyesült Államok nukleáris készletébe vetett biztonságot és bizalmat, fejleszti a tömegpusztító fegyverek fenyegetéseinek csökkentésére szolgáló technológiákat és javítja a hidegháború környezeti és nukleáris anyagainak örökségét. A Los Alamos képességei segítenek a nemzetnek az energia, környezet, infrastruktúra és biológiai biztonsági problémák kezelésében.
Eredeti forrás: Los Alamos Nemzeti Laboratóriumi sajtóközlemény
