Ученые изучили магнитные поля силовых ускорителей космических частиц

Линии магнитного поля, спутанные, как спагетти в миске, могут наблюдаться у самых мощных ускорителей частиц во Вселенной. К таким вывода пришли ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США) в результате нового вычислительного исследования, которое имитировало выбросы частиц из отдаленных активных галактик.

В ядре этих активных галактик сверхмассивные черные дыры запускают высокоскоростные плазменные струи (горячий ионизированный газ) которые расстилаются на миллионы световых лет в космос. Этот процесс может быть источником космических лучей с энергиями, в десятки миллионов раз превышающими энергию, высвобождаемую в самом мощном ускорителе частиц, созданном человеком.

«Механизм, который создает эти экстремальные энергии частиц, пока не известен», — сказал научный сотрудник SLAC Фредерико Фьюза, главный исследователь нового исследования, которое будет опубликовано завтра в Physical Review Letters. «Но на основе нашего моделирования мы можем предложить новый механизм, который потенциально может объяснить, как работают эти ускорители космических частиц».

Полученные результаты могут также иметь значение для исследований плазмы и ядерного синтеза и разработки новых ускорителей частиц высоких энергий. Ученые также предположили, что главной движущей силой космических плазменных струй может быть выделение магнитной энергии, когда линии магнитного поля в плазме разрываются и воссоединяются другим способом — процесс, известный как «магнитное переподключение».

Тем не менее, новое исследование предлагает другой механизм, который связан с нарушением спирального магнитного поля, создаваемого сверхмассивной черной дырой, вращающейся в центре активных галактик.