Misterul razelor cosmice energetice, tot mai aproape de a fi rezolvat

Razele cosmice de energie ultra-înaltă, care apar în medii astrofizice extreme – cum ar fi mediile învolburate din apropierea găurilor negre și a stelelor neutronice – au mult mai multă energie decât particulele energetice emise de Soare.

De fapt, particulele care alcătuiesc aceste fluxuri de energie au o energie de aproximativ 10 milioane de ori mai mare decât cea a particulelor accelerate în cel mai extrem mediu de particule de pe Pământ, Large Hadron Collider creat de om.

Timp de mulți ani, oamenii de știință au crezut că aceasta provine din șocurile care au loc în medii astrofizice extreme – de exemplu, atunci când o stea explodează înainte de a forma o gaură neagră, provocând o explozie uriașă care aruncă în aer particule.

Această teorie era plauzibilă, dar, conform noilor cercetări publicate în The Astrophysical Journal Letters, observațiile sunt explicate mai bine printr-un mecanism diferit.

Cercetătorii au descoperit că sursa de energie a razelor cosmice este mai degrabă turbulența magnetică. Autorii lucrării au descoperit că, de fapt, câmpurile magnetice din aceste medii se încurcă și se răsucesc, accelerând rapid particulele și crescând brusc energia acestora până la o limită abruptă.

De unde provine toată această energie?

„Aceste descoperiri ajută la rezolvarea unor întrebări de durată, de mare interes atât pentru astrofizicieni, cât și pentru fizicienii particulelor, cu privire la modul în care aceste raze cosmice își obțin energia”, a declarat Luca Comisso, cercetător asociat în cadrul Laboratorului de astrofizică Columbia și unul dintre autorii lucrării.

Lucrarea completează cercetările publicate anul trecut de Comisso și colaboratorii săi cu privire la particulele energetice ale soarelui, despre care au descoperit, de asemenea, că apar din câmpurile magnetice din corona solară.

În lucrarea respectivă, Comisso și colegii săi au descoperit modalități de a prezice mai bine unde vor apărea aceste particule energetice.

Razele cosmice de energie ultra-înaltă sunt cu câteva ordine de mărime mai puternice decât particulele energetice ale Soarelui.

Aceste descoperiri ajută la rezolvarea unor întrebări de durată

Acestea pot ajunge până la 1020 electronvolți, în timp ce particulele solare pot ajunge până la 1010 electronvolți, o diferență de 10 ordine de mărime, potrivit EurekAlert.

„Este interesant faptul că aceste două medii extrem de diferite au ceva în comun: câmpurile lor magnetice sunt foarte încâlcite, iar această natură încâlcită este esențială pentru energizarea particulelor”, a declarat Comisso.

„În mod remarcabil, datele privind razele cosmice de energie ultraînaltă preferă în mod clar previziunile turbulenței magnetice față de cele ale accelerării prin șoc. Aceasta este o adevărată descoperire pentru domeniu”, a declarat Glennys R. Farrar, unul dintre autorii lucrării și profesor de fizică la Universitatea din New York.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Așezare subterană grecească veche de 2.500 de ani, dezvăluită cu raze cosmice

Arheologii folosesc raze cosmice pentru a scana Marea Piramidă din Giza

Cercetătorii români explorează raze cosmice din pampasul argentinian

Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?