Вы готовы танцевать с новым открытием? Спутники ESA Cluster играют мелодию ускорения космических частиц - и это более эффективно, чем предполагалось. Охватывая широкий спектр астрономических целей, изображения показывают ударные волны, где сверхзвуковые потоки плазмы сталкиваются со всем - от медленного потока до непреодолимой силы.
Что приводит вещи в движение? Когда дело доходит до ускорителей частиц, нужно что-то отключить. Здесь, на Земле, Большой адронный коллайдер (LHC), расположенный в Серне, использует группу небольших машин для создания заряженных частиц, прежде чем вводить их в основное русло. В космосе космические лучи действуют как этот «основной поток», но они не очень эффективны для того, чтобы заставить частицы двигаться изначально. Теперь миссия ESA Cluster показала, что может быть «естественными ускорителями космических частиц».
Во время полета через магнитную ударную волну четыре спутника Кластера оказались идеально выровненными с магнитным полем. Это идеальное выравнивание шансов было откровением - оно позволило миссии отобрать событие с невероятной точностью в очень короткие сроки - одну из 250 миллисекунд или меньше. Из исследования вышло осознание того, что электроны быстро нагреваются, состояние, которое способствует ускорению в большем масштабе. Хотя этот тип действия был спекулятивным ранее, он не был замечен или доказан. Никто действительно знал о процессе или размере слоев шока. Благодаря этим новым данным Стивен Дж. Шварц из Имперского колледжа Лондона и его коллеги смогли оценить толщину ударного слоя - значительный прогресс в понимании, поскольку более тонкий слой означает более быстрое ускорение.
«Благодаря этим наблюдениям мы обнаружили, что ударный слой настолько тонкий, насколько это возможно», - говорит профессор Шварц.
Итак, насколько тощий этот партнер по танцу? Ученые первоначально оценили ударные слои над Землей не более чем на 100 км, но спутниковая информация показала, что они составляют около 17 км ... очень тонкая деталь!
Этот тип знаний важен просто потому, что шоки существуют повсеместно - они возникают практически везде, где поток сталкивается с препятствием или другим потоком. Например, здесь, в Солнечной системе, Солнце генерирует быстрый, электрически заряженный звездный ветер. Когда он движется с головой в магнитное поле - например, генерируемое Землей - он создает ударную волну, расположенную перед планетой. Посредством исследований миссии Кластера мы можем применить то, что мы изучаем здесь, дома и экстраполировать его в более широком масштабе - например, те, которые созданы событиями сверхновых, черными дырами и галактиками. Это может даже раскрыть происхождение космических лучей!
«Этот новый результат показывает размер пресловутого« черного ящика », ограничивающего возможные механизмы, задействованные в нем, в ускорении частиц», - говорит Мэтт Тейлор, исследователь проекта ESA Cluster. «Еще раз, кластер дал нам четкое представление о физическом процессе, который происходит во всей Вселенной».
Давай детка. Давайте потанцуем…
Оригинальная история Источник: ESA News Release.
