Pildikrediit: Hubble
Los Alamose riiklikus laboris töötavad California ülikooli teadlased on välja pakkunud uue teooria, mis selgitaks tohutute energiaväljade liikumist hiiglaslikes raadiogalaktikates (GRG). Teooria võiks olla aluseks täiesti uuele arusaamisele viisidest, kuidas kosmilised kiired - ja nende signatuuri raadiolained - levivad ja liiguvad läbi galaktilise ruumi.
Sel kuul ajakirjas Astrophysical Journal Letters avaldatud artiklis selgitasid teadlased, kuidas magnetvälja taasühendamine võib olla seotud relativistlike elektronide kiirendusega suurtes galaktikatevahelistes mahtudes. See tähendab laetud osakeste liikumist ruumis, mida algselt pingestavad massiivsed mustad augud.
"Kui meie arusaam sellest protsessist on õige," ütleb Los Alamos astrofüüsik Philipp Kronberg, "võib see olla paradigma muutus praeguses mõtlemises GRGde ja kosmiliste kiirte olemuse kohta."
Teadlased ei mõista endiselt täielikult, miks toimub magnetvälja taasühendus, kuid seda on palju teada: mehhanismi sügavamal mõistmisel võiks siin Maa peal olla olulisi rakendusi, näiteks termotuumasünteesi reaktorite jaoks magnetilise suletussüsteemi loomine.
Kui Los Alamose teadlaste teooria on õige, on avastusel ka laiaulatuslikud astrofüüsikalised tagajärjed. See tähendab, et magnetvälja taasühendamine või mõni muu ülitõhus väljast osakesteks muundamise protsess võib olla kõigi ekstragalaktiliste raadioallikate peamine allikas ja võib-olla ka salapäraste „ülikerge energiaga kosmiliste kiirte osakeste” allikas.
Hiiglaslikud raadiogalaktikad on tohutud taevaobjektid, mis kiirgavad raadioteleskoopide abil tuvastatavaid raadiosageduse lainepikkusi, nagu näiteks väga suure maatriksiga Socorro, NM. teadlased suutsid uurida kosmiliste kiirte energiavälju, mis on GRG-de keskustest välja heidetud - mis sisaldavad peaaegu kindlasti ülitähtsaid mustaid auke - väljapoole kui paar miljonit valgusaastat galaktikatevahelisse ruumi (1 valgusaasta = 5 900 000 000 000 miili).
Los Alamose teadlaste järeldus oli, et nende hiiglaslike raadiogalaktikate kõrge energiasisaldus, nende suured järjestatud magnetvälja struktuurid, tugevate suuremahuliste löökide puudumine ja väga madalad sisemised gaasi tihedused osutavad magnetvälja otsesele ja efektiivsele muundamisele osakeste energia saamiseks protsessis, mida astrofüüsikud nimetavad magnetvälja taasühenduseks. Magnetvälja taasühendamine on protsess, mille käigus magnetvälja jooned ühenduvad ja kaovad, muutes välja energia osakeste energiaks. Ühendamist peetakse päikesekoroonas võtmeprotsessiks päikesepistete tootmiseks ja termotuumaeksperimentaalsetes seadmetes, mida nimetatakse tokamaksideks. See leiab aset ka päikesetuule ja Maa magnetvälja vastastikmõjus ning seda peetakse magnetosfääritormide peamiseks põhjustajaks.
Uurimistöö tegi kindlaks, et vähemalt ühe hiiglasliku raadiogalaktika galaktika - mille keskmes arvatakse olevat keset musta auku, mille mass on 100 miljonit korda suurem kui meie päikesel - koguenergia sisalduse mõõtmine oli 10 61 ergit. Erg on energia mõõt, kus üks erg on energiakogus, mis on vajalik ühe grammi raskuse tõstmiseks sentimeetri kauguselt. See 10 61 ergitaseme energiatase on mitu korda suurem kui tuumaenergia, mida võiksid vabastada kõik galaktikas olevad tähed, pakkudes uurijatele olulist tõestust, et mõõdetud energia allikaks ei saanud olla tüüpiline päikese termotuumasüntees ega isegi supernoovad.
Lisaks suurele energiasisaldusele, magnetvälja suur, korrapärane struktuur ja tugevate suuremahuliste löökide puudumine - nagu need, mis võivad esineda supernoova plahvatuse korral - panid teadlased uskuma, et magnetvälja taasühendamise protsess on tööl.
Lisaks Kronbergile on teooria Los Alamose teadlaste Stirling Colgate, Hui Li ja Quentin Duftoni töö tulemus. Teadusuuringuid rahastas Los Alamose laboratoorselt juhitud teadus- ja arendustegevuse (LDRD) rahastus. LDRD rahastab põhi- ja rakendusuuringuid ning arendustegevust, keskendudes labori direktori äranägemisel valitud loomingulistele kontseptsioonidele.
Los Alamose riiklikku laboratooriumi haldab California ülikool USA energeetikaosakonna riikliku tuumajulgeoleku administratsiooni (NNSA) jaoks ning töötab koostöös NNSA Sandia ja Lawrence Livermore'i riiklike laboritega NNSA toetamisel selle missioonil.
Los Alamos suurendab ülemaailmset julgeolekut, tagades ohutuse ja usalduse USA tuumavarude vastu, arendades tehnoloogiaid massihävitusrelvade ohtude vähendamiseks ning parandades külma sõja keskkonna- ja tuumamaterjalide pärandit. Los Alamose võimalused aitavad rahval lahendada energia-, keskkonna-, infrastruktuuri- ja bioloogilise julgeoleku probleeme.
Algne allikas: Los Alamose riikliku labori pressiteade
