Μια διεθνής ομάδα ερευνητών μελέτησε ειδικά κρουστικά κύματα στο διάστημα που δεν εξαρτώνται από συγκρούσεις. Τα κύματα αυτά, που απαντώνται σε όλο το σύμπαν, είναι ισχυροί φυσικοί επιταχυντές σωματιδίων και παίζουν καθοριστικό ρόλο στο σχηματισμό των κοσμικών ακτίνων – σωματιδίων εξαιρετικά υψηλής ενέργειας που διασχίζουν τεράστιες κοσμικές αποστάσεις. Η εργασία δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Communications (NatCom).
Μια βασική πτυχή της έρευνας ήταν η επίλυση του προβλήματος της λεγόμενης “έγχυσης” των ηλεκτρονίων. Ο όρος αυτός περιγράφει τη διαδικασία με την οποία τα σωματίδια αποκτούν αρχική ενέργεια για περαιτέρω επιτάχυνση και φτάνουν σε ακραίες ταχύτητες. Μέχρι τώρα, δεν ήταν σαφές πώς τα ηλεκτρόνια το κάνουν αυτό.
Παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι στη ζώνη του μετώπου πριν από το σοκ της Γης, όπου ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά με τη μαγνητόσφαιρα του πλανήτη, τα ηλεκτρόνια έχουν φτάσει σε επίπεδα ενέργειας ρεκόρ που ξεπερνούν τα 500 keV. Συνήθως η ενέργειά τους είναι περίπου 1 keV. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η ενέργεια αυτή επιτυγχάνεται λόγω της αλληλεπίδρασης των ηλεκτρονίων με τα κύματα πλάσματος και το κρουστικό κύμα της Γης.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η εργασία τους τονίζει ότι μόνο ένας συνδυασμός διαφορετικών διαδικασιών καθιστά δυνατή την αποτελεσματική επιτάχυνση σωματιδίων. Οι μηχανισμοί αυτοί μπορεί να είναι καθολικοί και να εμφανίζονται όχι μόνο στο ηλιακό σύστημα, αλλά και σε μακρινά αστροφυσικά αντικείμενα, όπως υπολείμματα σουπερνόβα, ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες και νεαρά αστρικά συστήματα.
Σύμφωνα με έναν από τους συγγραφείς της δημοσίευσης, τον Δρ Ahmad Lalti από το Πανεπιστήμιο Northumbria, το περιβάλλον πλάσματος κοντά στη Γη είναι ένα μοναδικό εργαστήριο για τη μελέτη διαδικασιών που συμβαίνουν σε όλο το Σύμπαν.
“Καταφέραμε να κατανοήσουμε πώς θεμελιώδεις διεργασίες όπως οι αλληλεπιδράσεις κύματος-σωματιδίου συνδυάζονται για να επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια σε σχετικιστικές ενέργειες. Αυτοί οι μηχανισμοί είναι καθολικοί και θα βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα σωματίδια φτάνουν σε κοσμικές ενέργειες σε αποστάσεις χιλιάδων ετών φωτός”, δήλωσε ο επιστήμονας.
Παλαιότερες αστρονομικές παρατηρήσεις αποδείχθηκε ότι ήταν απειλείται από ένα βιομηχανικό μεγαλεπήβολο έργο.