Naukowcy z Instytutu Astrofizyki Leibniza w Poczdamie (AIP) dokonali rewolucyjnego odkrycia, które powinno zrewolucjonizować nasze rozumienie promieni kosmicznych i ich wpływu na galaktyki. Dr Mohamad Shalaby, główny autor badania, i jego zespół zidentyfikowali nową niestabilność plazmy, która wpływa na trajektorie cząstek promieniowania kosmicznego i ich interakcje z otaczającą plazmą.

 

Promienie kosmiczne, odkryte po raz pierwszy przez Victora Hessa na początku XX wieku, to naładowane cząstki pochodzące z kosmosu, które poruszają się z prędkością bliską prędkości światła. Jednak pochodzenie tych promieni kosmicznych i ich wpływ na galaktyki pozostawały do ​​tej pory tajemnicą. Korzystając z symulacji numerycznych, badacze z AIP byli w stanie prześledzić interakcję promieni kosmicznych z elektronami i protonami w plazmie.

 

Symulacja ujawniła nowe zjawisko, w którym fale elektromagnetyczne są wzbudzane w plazmie tła, gdy przechodzą przez nie promienie kosmiczne. Fale te wpływają na promienie kosmiczne, zmieniając ich trajektorię. Odkrycie to sugeruje, że promienie kosmiczne należy uważać za promieniowanie, a nie pojedyncze cząstki.

 

Profesor Christoph Pfrommer, kierownik Sekcji Kosmologii i Astrofizyki Wysokich Energii w AIP, wyjaśnia znaczenie tego odkrycia: „To odkrycie pozwala nam postrzegać promienie kosmiczne jako promieniowanie, a nie jako pojedyncze cząstki, jak pierwotnie sądził Victor Hess. "

 

Niedawno odkryta niestabilność plazmy odgrywa również kluczową rolę w procesie przyspieszania elektronów o wysokiej energii. Wchodząc w interakcję z falami elektromagnetycznymi, niestabilność prowadzi do pojawienia się wysokoenergetycznego ogona elektronów. Odkrycie to podkreśla znaczenie zrozumienia fizyki stojącej za procesem przyspieszania.

 

Promienie kosmiczne od dawna przyciągają uwagę naukowców ze względu na ich zdolność do pokonywania ogromnych odległości w przestrzeni kosmicznej i wpływania na galaktyki. Odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu struktury i ewolucji galaktyk, a także wpływają na powstawanie gwiazd i rozkład materii. Jednak wiele pytań dotyczących ich pochodzenia i zachowania pozostaje bez odpowiedzi.

 

To przełomowebadanie przeprowadzone przez naukowców z AIP zapewnia nowy wgląd w promienie kosmiczne i ich interakcje z otaczającą plazmą. Otwiera nowe możliwości dalszych badań i może prowadzić do głębszego zrozumienia podstawowych procesów kształtujących nasz Wszechświat.

 

Cytując Victora Hessa, który dokonał pierwszego odkrycia promieni kosmicznych, można powiedzieć: „Odkrycie promieni kosmicznych było punktem zwrotnym w naszym rozumieniu Wszechświata. Pokazało nam, że poza naszą planetą wciąż istnieje wiele interesujących rzeczy i że jesteśmy połączeni z rozległym kosmosem”.

 

Konsekwencje tych badań wykraczają poza astrofizykę. Zrozumienie promieni kosmicznych i ich wpływu na galaktyki może mieć wpływ na podróże kosmiczne i ochronę astronautów przed promieniowaniem. Może także rzucić światło na pochodzenie życia we wszechświecie i potencjalne możliwości zamieszkania na innych planetach.