Jste připraveni tančit s novým objevem? ESA's Cluster satelity hrají melodii zrychlení kosmických částic - a je efektivnější, než spekulovalo. Snímky zachycují širokou škálu astronomických cílů a odkrývají rázové vlny, kde nadzvukové proudění plazmy naráží na vše od pomalého toku po neodolatelnou sílu.
Co uvádí věci do pohybu? Pokud jde o urychlovače částic, musí to něco vyrazit. Zde na Zemi používá velký hadronový kluzák (LHC) nacházející se v Cernu skupinu menších strojů, které dají vzniknout nabitým částicím před jejich zavedením do hlavního proudu. Ve vesmíru fungují kosmické paprsky jako tento „hlavní proud“, ale nejsou účinné při nastavování částic, které začnou zpočátku. Nyní mise ESA Cluster odhalila, co by mohlo být „přírodní urychlovače částic vesmíru“.
Během plavby magnetickou rázovou vlnou se čtyři satelity klastru shledaly dokonale lemovanými magnetickým polem. Toto dokonalé vyrovnání šancí bylo odhalením - umožnilo misi vzorkovat událost s neuvěřitelnou přesností ve velmi krátkém časovém horizontu - jednu z 250 milisekund nebo méně. Z vyšetřování vyplynulo zjištění, že elektrony se rychle zahřívají, což je stav, který ve větší míře přispívá k zrychlení. Ačkoli tento typ akce byl spekuloval dříve, nebyl pozorován ani prokázán. Nikdo opravdu věděli o procesu nebo velikosti nárazových vrstev. S těmito novými údaji byli Steven J. Schwartz z Imperial College London a jeho kolegové schopni odhadnout tloušťku nárazové vrstvy - významný pokrok v porozumění, protože tenčí vrstva znamená rychlejší zrychlení.
"Na základě těchto pozorování jsme zjistili, že vrstva rázů je asi tak tenká, jak to může být," říká profesor Schwartz.
Jak je hubený tento taneční partner? Vědci původně odhadovali, že nárazové vrstvy nad Zemí nejsou více než 100 km, ale satelitní informace ukázaly, že jsou asi 17 km ... velmi jemné detaily!
Tento typ znalostí je významný jednoduše proto, že šoky existují univerzálně - vznikají prakticky všude, kde tok narazí na překážku nebo jiný tok. Například zde v Sluneční soustavě Slunce generuje rychlý, elektricky nabitý hvězdný vítr. Když vede přímo do magnetického pole - například generovaného Zemí -, vytváří rázovou vlnu umístěnou před planetou. Prostřednictvím Clusterových misijních studií můžeme aplikovat to, co se zde učíme doma, a extrapolovat je v mnohem větším měřítku - například ty, které byly vytvořeny událostmi supernov, černými dírami a galaxiemi. Mohlo by to dokonce odhalit původ kosmických paprsků!
„Tento nový výsledek odhaluje velikost příslovečné„ černé skříňky “a omezuje možné mechanismy v rámci toho, které se podílejí na urychlování částic,“ říká Matt Taylor, vědec projektu ESA Cluster. "Ještě jednou, Cluster nám poskytl jasný vhled do fyzického procesu, který se vyskytuje v celém vesmíru."
No tak, kotě. Pojďme tančit…
Původní zdroj příběhu: ESA News Release.
