粒子对撞机:科学家重现“宇宙火球”!
11月5日,据Space.com报道,科学家在欧洲核子研究中心(CERN)的粒子对撞机中重现了“宇宙火球”,由此可以测量宇宙喷流演化的过程,并更好地理解星际空间中磁场的起源。
这项前所未有的实验,旨在研究由超大质量黑洞驱动的星系引擎——耀变体向地球喷射的高温气体或等离子体喷流的稳定性。这反过来可能有助于解开隐藏磁场和缺失高能伽马射线的谜团。
牛津大学的科学家与英国科学与技术设施委员会(STFC)的研究人员合作,利用位于CERN HiRadMat(高辐射材料)设施的超级质子同步加速器产生了电子-正电子对。这些微小的物质-反物质粒子在强大的电磁场中被加速至接近光速,随后被精准地导向通过一块3.3英尺(1米)厚、由特殊等离子体构成的靶材。
当高速粒子穿透等离子体时,引发了剧烈的能量释放和复杂的物理相互作用,成功重现了被称为耀变体的超大质量黑洞吸积喷流中的极端条件——那里充满了高能粒子、强磁场和扭曲的时空结构。这使他们能够模拟宇宙中最极端的一些物理现象,如等离子体的湍流运动、磁场的生成与演化,以及高能粒子的加速机制。
“这些实验证明了实验室天体物理学如何测试高能宇宙的理论,”斯特拉斯克莱德大学的研究员、团队成员鲍勃·宾宁(Bob Bingham)在一份声明中表示,“通过在实验室中重现相对论性等离子体条件,我们可以测量塑造宇宙喷流演化的过程,并更好地理解星际空间中磁场的起源。”
实验过程中,探测器捕捉到了等离子体相互作用产生的微弱信号和辐射,这些数据将为解释宇宙中缺失的高能伽马射线提供关键线索,同时也为探索黑洞喷流如何影响星系演化提供了全新的视角。
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