Астрофизици откриха източник на енергия за свръхмощни космически частици

Космическите лъчи със свръхвисока енергия, произведени в екстремни среди като черни дупки и неутронни звезди, имат 10 милиона пъти повече енергия от частиците в Големия адронен колайдер.

Учените смятат, че такава енергия възниква от ударни вълни, генерирани при експлозия на звезди.

Астрофизици от Колумбийския университет обаче изложиха друга хипотеза, основана на наблюдения и изчисления.

Констатациите, публикувани в Astrophysical Journal Letters, предполагат, че магнитната турбулентност – хаотично усукване на магнитни полета, което драматично ускорява частиците – играе ключова роля.

Магнитната турбулентност обяснява явления, подобни на тези, наблюдавани в слънчевата корона.

Частиците, ускорени в тези региони, могат да достигнат енергии до 10²⁰ електронволта – 10 милиарда пъти по-високи от слънчевите частици.

За да поставим това в перспектива, разликата между тези енергии е сравнима с разликата в теглото между оризово зърно (0,05 g) и Airbus A380 (500 тона).

„Интересно е, че такива различни среди – близо до свръхновите и на Слънцето – имат нещо общо: техните магнитни полета са хаотични и това е критично за ускоряването на частиците. Тези резултати помагат да се разбере как космическите лъчи получават своята енергия“, обяснява Лука Комисо, водещ изследовател.

Според Glennis R. Farrar, астрофизик от Нюйоркския университет, новото изследване прави по-точни прогнози за енергията на космическите лъчи от хипотезата за шоковото ускорение и може да се нарече пробив в астрофизиката.

Изследването може да доведе до по-добро разбиране не само на космическите лъчи, но и на процесите, протичащи в екстремните среди на Вселената.