เพื่อให้เข้าใจว่าคลื่นกระแทกซูเปอร์โนวากระตุ้นอนุภาคอย่างไร คุณต้องเข้าใจว่าคลื่นกระแทกก่อตัวอย่างไรในเศษซุปเปอร์โนวา เพื่อไปถึงที่นั่น คุณต้องเข้าใจว่าสนามแม่เหล็กมีความแรงมากเพียงใด หากไม่มีพวกมัน คลื่นกระแทกก็ไม่สามารถก่อตัวได้
สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด
เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ จะเกิดกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็ก และสนามแม่เหล็กเองก็ส่งอนุภาคที่มีประจุไปหมุนเกลียวทำให้วิถีของมันโค้ง สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ยังสร้างสนามไฟฟ้า
ผลที่ได้คือกระบวนการป้อนกลับที่ซับซ้อนของอนุภาคและทุ่งที่กระแทกจนทำให้เกิดคลื่นกระแทกในที่สุด “นี่คือเหตุผลที่มันน่าทึ่งมาก มันเป็นโครงสร้างที่ปรับเปลี่ยนได้เอง ควบคุมตัวเองได้ และสืบพันธุ์ได้เอง” สปิตคอฟสกีกล่าว “มันเหมือนกับว่ามันเกือบจะมีชีวิตอยู่”
ความซับซ้อนทั้งหมดนี้สามารถพัฒนาได้หลังจากเกิดสนามแม่เหล็กเท่านั้น แต่การเคลื่อนที่แบบจับจดของอนุภาคแต่ละตัวจะสร้างสนามแม่เหล็กชั่วคราวขนาดเล็กเท่านั้น ในการสร้างสนามที่มีนัยสำคัญ กระบวนการบางอย่างภายในซากซุปเปอร์โนวาจะต้องเสริมกำลังและขยายสนามแม่เหล็ก กระบวนการทางทฤษฎีที่เรียกว่าความไม่แน่นอนของ Weibel ซึ่งคิดขึ้นครั้งแรกในปี 1959 ได้รับการคาดหวังให้ทำเช่นนั้นมานานแล้ว
ในซูเปอร์โนวา พลาสมาที่ไหลออกไปด้านนอกในการระเบิดจะพบกับพลาสมาของตัวกลางในอวกาศ ตามทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังความไม่แน่นอนของ Weibel พลาสมาทั้งสองชุดแตกออกเป็นเส้นใยขณะที่ไหลผ่านกันและกัน เหมือนกับสองมือที่มีนิ้วประสานกัน เส้นใยเหล่านั้นทำหน้าที่เหมือนสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน และที่ใดมีกระแส ที่นั่นย่อมมีสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กของเส้นใยทำให้กระแสน้ำแรงขึ้น และทำให้สนามแม่เหล็กดีขึ้น นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะแรงพอที่จะเปลี่ยนเส้นทางและทำให้อนุภาคช้าลง ส่งผลให้พวกมันกองรวมกันเป็นคลื่นกระแทก
ในปี 2015 ในสาขาฟิสิกส์ธรรมชาติทีมงาน ACSEL ได้รายงานความไม่แน่นอนของ Weibelในการทดลองที่ OMEGA นักวิจัยพบสนามแม่เหล็ก แต่ไม่ได้ตรวจจับเส้นใยของกระแสโดยตรง ในที่สุด ในปีนี้ ในจดหมายทบทวนทางกายภาพ เมื่อวันที่ 29 พฤษภาคม ทีมงานรายงานว่าการทดลองครั้งใหม่ได้ก่อให้เกิดการวัดโดยตรงครั้งแรกของกระแสที่เกิดจากความไม่แน่นอนของ Weibel ซึ่งยืนยันความคิดของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความแรงของสนามแม่เหล็กที่อาจเกิดขึ้น ในซากซุปเปอร์โนวา
สำหรับการทดลองครั้งใหม่นั้น เช่นเดียวกับที่ OMEGA นักวิจัยของ ACSEL ได้ยิงเลเซอร์เจ็ดตัวต่อเป้าหมายสองเป้าหมายที่หันหน้าเข้าหากัน ส่งผลให้กระแสพลาสมาสองกระแสไหลเข้าหากันด้วยความเร็ว 1,500 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งเป็นความเร็วที่เร็วพอที่จะโคจรรอบโลกได้สองครั้งในเวลาน้อยกว่าหนึ่งนาที เมื่อกระแสทั้งสองมาบรรจบกัน พวกเขาแยกออกเป็นเส้นใยของกระแสตามที่คาดไว้ โดยสร้างสนามแม่เหล็ก 30 เทสลา ซึ่งมากกว่าความแรงของสนามแม่เหล็กประมาณ 20 เท่าในเครื่อง MRI หลายเครื่อง
“สิ่งที่เราพบโดยพื้นฐานแล้วคือรูปภาพในหนังสือเรียนนี้ซึ่งอยู่ตรงนั้นมาเป็นเวลา 60 ปีแล้ว และในที่สุดเราก็ได้เห็นมันในการทดลอง” Fiuza กล่าว
ท่องคลื่นกระแทก
เมื่อนักวิจัยได้เห็นสนามแม่เหล็กแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างคลื่นกระแทกและสังเกตอนุภาคที่เร่งความเร็วของสนามแม่เหล็ก แต่ Park กล่าวว่า “ไม่ว่าเราจะลองใช้ OMEGA มากแค่ไหน เราก็ไม่สามารถสร้างความตกใจได้” พวกเขาต้องการโรงงานจุดระเบิดแห่งชาติและเลเซอร์ที่ใหญ่กว่า
ที่นั่น นักวิจัยได้โจมตีเป้าหมายที่มีรูปร่างเหมือนดิสก์ 2 อันด้วยลำแสงเลเซอร์ 84 ลำต่อลำ หรือพลังงานเกือบครึ่งล้านจูล ซึ่งใกล้เคียงกับพลังงานจลน์ของรถยนต์ที่วิ่งบนทางหลวงด้วยความเร็ว 60 ไมล์ต่อชั่วโมง
พลาสมาสองสายพุ่งเข้าหากัน นัก วิจัยรายงานใน วารสาร Nature Physics ว่าความหนาแน่นและอุณหภูมิของพลาสม่าเพิ่มขึ้นเมื่อทั้งสองชนกัน “ไม่ต้องสงสัยเลย” ปาร์คกล่าว กลุ่มนี้ได้เห็นคลื่นกระแทก โดยเฉพาะประเภทที่ไม่มีการชนกันที่พบในซุปเปอร์โนวา อันที่จริงมีคลื่นกระแทกสองคลื่น แต่ละคลื่นเคลื่อนออกจากกัน การเรียนรู้ผลลัพธ์ที่ได้จุดประกายช่วงเวลาแห่งการเฉลิมฉลองอย่างสนุกสนาน ปาร์คกล่าวว่า: ทุกคนต้องไฮไฟว์
นักฟิสิกส์พลาสมา Francisco Suzuki-Vidal จาก Imperial College London ผู้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่า “นี่เป็นหลักฐานการทดลองครั้งแรกของการก่อตัวของแรงกระแทกแบบไร้การชน” “นี่คือสิ่งที่ยากต่อการทำซ้ำในห้องปฏิบัติการ”
ทีมงานยังค้นพบอีกว่าอิเล็กตรอนถูกเร่งโดยคลื่นกระแทก ทำให้มีพลังงานสูงกว่าอนุภาคในพลาสมาโดยรอบถึง 100 เท่า เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้เฝ้าดูอนุภาคที่กระทบคลื่นกระแทกเหมือนกับที่พบในเศษซากของซุปเปอร์โนวา
แต่กลุ่มก็ยังไม่เข้าใจว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร ในซากซุปเปอร์โนวาและในการทดลอง อนุภาคจำนวนเล็กน้อยจะถูกเร่งความเร็วเมื่อข้ามคลื่นกระแทก และเคลื่อนที่ไปมาซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อสร้างพลังงาน แต่ในการข้ามคลื่นกระแทก อิเล็กตรอนต้องการพลังงานบางส่วนเพื่อเริ่มต้น Fiuza กล่าวว่ามันเหมือนกับนักเซิร์ฟคลื่นลูกใหญ่ที่พยายามจะจับคลื่นยักษ์ ไม่มีทางที่จะจับคลื่นลูกใหญ่ได้เพียงแค่พายเรือ แต่ด้วยพลังงานจากนักเล่นกระดานโต้คลื่นที่ลากจูงเจ็ตสกีเข้าที่ พวกเขาสามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานของคลื่นและเล่นกระดานโต้คลื่นได้
Credit : escapingdust.com flynnfarmsofkentucky.com forestryservicerecord.com forestryservicerecords.com forumharrypotter.com frighteningcurves.com generic10cialisonline.com gerisurf.com happyveteransdayquotespoems.com howcancerchangedmylife.com
