科学者は、宇宙全体に見られる衝突のない衝撃波が粒子を極端な速度に加速することができる方法を理解することに一歩近づいた。
これらの衝撃波は、自然の最も強力な宇宙粒子加速器の1つであり、宇宙線を生産する際に果たす役割に科学者を長い間興味を持っています。
この研究は、NASAのMMS（磁気圏マルチスケール）とテーマ/アルテミスミッションの衛星観測を最近の理論的進歩と組み合わせて、衝突せない衝撃環境での電子の加速を説明する包括的な新しいモデルを提供します。
天体物理学の長年の謎を解決する
宇宙粒子加速器の研究は、電子がどのように極端に高く、または相対論的な遊雅堂 出金レベルに達するかについての天体物理学の長年のパズルに対処します。
何十年もの間、科学者は宇宙物理学の重要な質問に答えようとしてきました。
相対論的遊雅堂 出金への電子の加速を説明する主なメカニズムは呼ばれますフェルミの加速または拡散ショック加速（DSA）。
しかし、このメカニズムでは、DSAによって効率的に加速される前に、電子を特定のしきい値遊雅堂 出金に最初に遊雅堂 出金化する必要があります。電子がこの初期遊雅堂 出金をどのように達成するかに対処しようとすることは、「注入問題」として知られています。
衝突のない衝撃波の研究は、電子注入問題に関する重要な洞察を提供し、複数のスケールにわたるさまざまなプロセスの相互作用を通じて電子が高い遊雅堂 出金に加速できることを示しています。
宇宙粒子アクセラレータが高遊雅堂 出金電子を引き起こす方法
地球の磁気圏と太陽風との相互作用を測定するMMSミッションのリアルタイムデータと、月の近くのプラズマ環境を研究するテーマ/アルテミスミッションを使用する大規模で時間依存の現象を観察した、地球の弓ショックの上流。
このイベント中に、地球の前線領域の電子 - 弓の衝撃との相互作用によって太陽風が予定されている領域は、前例のない遊雅堂 出金レベルに達し、500 kev。を上回りました。
これは、前シック領域で観察された電子が通常、遊雅堂 出金で〜1 kev。で見られることを考えると、顕著な結果です。
この研究は、これらの高遊雅堂 出金電子が、さまざまなプラズマ波との相互作用、前foreの一時的な構造、地球の弓の衝撃を含む複数の衝突のない衝撃波の複雑な相互作用によって生成されたことを示唆しています。
これらのメカニズムのすべてが一緒に作用して、低遊雅堂 出金から電子を加速するために作用します。
研究は、天体物理プロセスを研究するために重要です
衝撃加速モデルを改善することにより、この研究は、宇宙プラズマの動作と宇宙の遊雅堂 出金伝達を支配する基本的なプロセスに関する新しい洞察を提供します。
その結果、研究は理解のための新しい経路を開きます宇宙線生成そして、太陽系内の現象が、宇宙全体の天体物理プロセスを理解するように導く方法を垣間見ることができます。
ジョンズ・ホプキンス大学のサヴバス・ラプティス博士応用物理学研究所は次のように説明しました。
「しかし、この作業で実証したように、さまざまなスケールにわたって現象を組み合わせることにより、宇宙の宇宙粒子を最終的に活性化する相互作用を観察することができました。」
ノーサンブリア大学のアフマド・ラルティ博士は次のように付け加えました。
「この作業では、MMSおよびThemis/Artemisからの現場観測を使用して、異なるスケールでの異なる基本的なプラズマプロセスが、低遊雅堂 出金から高い相対的遊雅堂 出金まで電子を遊雅堂 出金化するためにどのように機能するかを示します。」
彼は次のように結論付けました。 。」
