В течение десятилетий ученые рассуждали о происхождении электромагнитного излучения в областях пространства, находящихся в непосредственной близости от черных дыр и нейтронных звезд – самых таинственных объектов во Вселенной.
Астрофизики считают, что это высокоэнергетическое излучение – которое заставляет черные дыры и нейтронные звезды «светиться» - генерируется электронами, движущимися со скоростями, близкими к скорости света, однако процесс, приводящий к ускорению этих частиц, до сих пор оставался для исследователей загадкой.
Теперь ученые из Колумбийского университета, США, представили новое объяснение физических процессов, приводящих к ускорению этих высокоэнергетических частиц.
В новом исследовании астрофизики Лука Комиссо (Luca Comisso) и Лоренцо Сирони (Lorenzo Sironi) использовали мощные суперкомпьютеры для моделирования процессов ускорения этих частиц. Исследователи пришли к выводу, что приобретение частицами высокой энергии является результатом взаимодействия между хаотическим движением частиц газа и пересоединением линий сверхмощных магнитных полей.
«Турбулентность и пересоединение магнитных линий – процесс, в ходе которого магнитные линии разрываются и стремительно пересоединяются – действуют совместно, разгоняя частицы до скоростей, близких к скорости света», - сказал Комиссо, исследователь-постдок из Колумбийского университета и главный автор нового исследования.
«Область в окрестностях черных дыр или нейтронных звезд наполнена экстремально горячим газом, состоящим из заряженных частиц, и линии магнитных полей «тянутся» за хаотично движущимися частицами газа, что приводит к их стремительному пересоединению, - добавил он. – Благодаря электрическому полю, формируемому в результате пересоединения магнитных линий, и турбулентности эти частицы ускоряются до огромных энергий, намного превышающих энергию самых высокоэнергетических частиц, разгоняемых в мощнейших современных ускорителях частиц, таких как Большой Адронный Коллайдер ЦЕРН», - добавил он.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191128053121
Обозрение "Terra & Comp".
